近日，內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王蕾研究員課題組在半導(dǎo)體抗光腐蝕研究方面取得新進(jìn)展，在Angew. Chem. Int. Ed.上發(fā)表鈍化層/氧空位助力BiVO4抗光腐蝕研究論文“Stable Co-Catalyst-Free BiVO4 Photoanodes with Passivated Surface States for Photocorrosion Inhibition” 。內(nèi)蒙古大學(xué)為論文第一作者和通訊作者單位，2019級碩士研究生高瑞廷為第一作者，王蕾研究員為通訊作者。 

BiVO₄半導(dǎo)體因其具有2.4 eV的合適帶隙寬度，良好的光吸收性能以及適合的低電位下進(jìn)行水氧化的導(dǎo)帶位置，成為太陽能光電催化（PEC）制氫領(lǐng)域的重要材料之一。然而，BiVO₄材料的表面和體相復(fù)合，嚴(yán)重影響了光生電荷傳輸，使其受限PEC性能低于理論值；同時(shí)，也影響了光腐蝕，使其無法適用長期光解水反應(yīng)。通常采用表面助催化劑修飾，提高半導(dǎo)體電荷分離效率，抑制電荷二次復(fù)合，加速表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。王蕾研究員課題組首次報(bào)道了通過改善材料制備工藝以及恒電位光極化測試方法，有效提高了BiVO₄活性及穩(wěn)定性。無助催化劑修飾下的BiVO₄在1.23 VRHE電壓下獲得4.60 mA cm^-2的光電流。更為顯著的是，半導(dǎo)體在間歇性測試下可以達(dá)到100小時(shí)的穩(wěn)定性，表現(xiàn)出超強(qiáng)的“自愈”特性。電化學(xué)測試結(jié)果表明，半導(dǎo)體表界面產(chǎn)生的氧空位和鈍化層協(xié)助作用有效減小了半導(dǎo)體電子-空穴復(fù)合，提高表面水氧化動(dòng)力學(xué)，進(jìn)一步抑制光腐蝕。 

以上工作得到國家自然科學(xué)基金(51802320, 21965024)和內(nèi)蒙古大學(xué)人才啟動(dòng)基金(21300-5195102)等項(xiàng)目的支持。該工作是繼今年1月首次發(fā)表論文后，課題組工作再次登上該期刊。