편향을 최소화한 촉매/비바나듐 산화물(BiVO4) 광전극을 이용한 가시광선 주도 전반적인 물 분해

BiVO4 및 기타 많은 반도체 재료는 이상적인 가시광선 반응성 반도체이지만 전반적인 물 분해에는 불충분합니다. 여기서 사용되는 코발트 보레이트(코비, CoBi)와 같은 물 산화 촉매를 BiVO4 광전극에 적재하면, 시작 전위가 부정적으로 이동할 뿐만 아니라 광전류와 안정성이 크게 개선되었습니다. 그리고 더 중요한 것은, CoBi/BiVO4를 광전극으로 사용하여 두 전극 구성에서 상당히 낮은 적용 전압(0.3 V보다 낮음)으로 H2와 O2로의 PEC 전반적인 물 분해가 실현된다는 것입니다. 반면, 맨바닥 BiVO4에는 최소 0.6 V가 필요합니다. 이 연구는 전자 감소에 대한 열역학적으로 불충분한 광전극의 플랫 밴드와 프로톤 환원 전위 간의 차이만큼 낮은 편향으로 PEC 전략을 사용하여 전반적인 물 분해를 달성할 수 있는 실제 가능성을 보여줍니다. 효과적인 촉매로 물 산화 과전압을 극복하는 한, 전체 시스템의 적용 전압은 프로톤 환원에 열역학적으로 필요한 것에만 사용됩니다.