 通讯作者：侯军刚
直接光电化学(PEC)分解水是一种很有前途的太阳能转换解决策略；然而，缓慢的内在电荷传输是实现高效PEC的瓶颈。因此，大连理工大学侯军刚教授课题组开发了一种通用的耦合策略设计原子分散的Ni-N4位点，与结合在析氧助催化剂(OEC)和半导体光阳极之间的轴向氧原子(Ni-N4-O)协调，促进光生电子-空穴分离和从而提高了PEC活性。相关工作以“Engineering Single-Atomic Ni‑N4‑O Sites on Semiconductor Photoanodes for High-Performance Photoelectrochemical Water Splitting”为题发表在Journal of the American Chemical Society上。要点1. 这种最先进的OEC/Ni-N4-O/BiVO4光阳极在1.23 V vs可逆氢电极(RHE)下，实现了6.0mA cm-2的创纪录高光电流密度，大约是BiVO4的3.97倍，实现出色的长期光稳定性。要点2. X射线吸收精细结构分析和密度泛函理论计算表明，增强的PEC性能归因于在OEC/BiVO4中构建单原子的Ni-N4-O部分，该部分促进了空穴从BiVO4到OEC的转移，降低了自由能垒，加速了PEC水分解的反应动力学。这项工作促使开发一种有效的途径来设计和制造高效且稳定的光阳极，以用于可行的PEC水分解应用。https:///10.1021/jacs.1c07391侯军刚，教授，博士生导师。入选国家级青年人才，辽宁省“兴辽计划”青年拔尖人才和大连理工大学“星海优青”。致力于发展能源催化材料的可控合成与集成组装方法，建立微纳米结构、能带结构、电荷传输与催化性能之间的构效关系，实施能源催化体系在光能、电能与化学能之间的高效转换。至今在J. Am. Chem. Soc. (1篇, IF=15.419)、Nature Commun. (2篇,IF=14.919)、Angew. Chem. Int. Ed. (1篇, IF=15.336)、Adv. Mater. (1篇, IF=30.85)、Energy Environ. Sci. (4篇, IF=38.532)、ACS Nano (1篇, IF=15.881)、Adv. Energy Mater. (6篇,IF=29.368)、Adv. Funct. Mater. (4篇, IF=18.808)、Nano Energy (5篇, IF=17.881)、Appl. Catal. B-Environ (5篇, IF=19.503)、ACS Catal. (1篇, IF=13.084)、Small (1篇,IF=13.281)等国际刊物上发表论文100余篇。主持国家自然科学基金项目(4项)等。担任Journal of Energy Chemistry期刊编委及Nature Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energ. Environ. Sci.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、ACS Catal.、Small等国际期刊审稿人。
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