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可见光响应光阳极基底-电极和电极-溶液界面修饰及电荷传输机理
发布时间: 2022-11-08
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
新技术
行业领域：
新能源及节能技术
成果介绍
本项目(21603225国家自然科学基金青年基金)旨在通过对光阳极的基底-电
极、电极-溶液界面进行功能层的组装，合理构筑复合光阳极体系，提高电极活
性和稳定性，并探讨光电催化分解水中界面功能层的作用和电荷传输机理。
前期研究了助催化剂(Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 15, 4589)、电解液
离子(J. Phys. Chem. B, 2015, 119, 3560)、基底电子传导层(ACS Appl.
Mater. Interfaces, 2015, 7, 3791)等因素对电极溶液界面、电极-基底界面及光
电性能的影响，并发表光电催化分解水研究的Perspective文章(ACS Catal. 2017, 7: 675)，系统总结和讨论了助催化剂、电解液和界面功能层修饰的重要作用。
成果亮点
2018 年模拟自然光合系统 PSII 中的 P680、Tryz 酪氨酸、CaMn4O5水氧化中心的关键功能，将 BiVO4光阳极和 Co 分子催化剂结合，并引入层状氢氧化物和氧化石墨烯作为空穴传输中间体，复合光阳极显示出高效、稳定的光电氧化水活性，太阳能至氢能转化效率高达 2%。研究发现 Co 分子可显著促进表面水氧化反应动力学，降低过电位，LDH 界面层具有空穴储存层的作用，抑制 BiVO4 电极光腐蚀，氧化石墨烯可显著促进 LDH/BiVO4和分子催化剂之间的电荷传输。该工作表明利用仿生策略和表界面修饰策略构建人工光合系统的可行性，为高效光阳极系统的构建指明新方向(J. Am. Chem. Soc., 2018, 140(9),3250-3256)。
团队介绍
2009-09--2015-07 中国科学院大连化学物理研究所 博士学位
2005-09--2009-07 中南大学 学士学位
学历
2005年9月-2009年7月，中南大学，学士
2009年9月-2015年7月，中科院大连化学物理研究所，博士
工作经历
工作简历
2017-07~现在, 中国科学院大连化学物理研究所, 副研究员
2015-07~2017-06,中国科学院大连化学物理研究所, 助理研究员
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”双碳支撑产业科技服务团 (中国化学会) 评价时间：2022-11-11
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