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華南師范/濟(jì)大?Angew：首次報(bào)道！BiFeO3@COF Z-型異質(zhì)結(jié)高效整體水分解

太陽能驅(qū)動(dòng)的整體水分解是產(chǎn)生可再生能源的理想方式，但是仍然具有挑戰(zhàn)性?；诖?，華南師范大學(xué)蘭亞乾教授、濟(jì)南大學(xué)程新教授和李魁副教授（共同通訊作者）等人首次報(bào)道了通過共價(jià)鍵將共價(jià)有機(jī)骨架（COFs）和壓電材料結(jié)合，形成Z-型核@殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)，用于整體水分解。

在氨基官能化的BiFeO₃納米片上可控地生長通過席夫堿反應(yīng)獲得的優(yōu)異的可見光捕獲TpPa-1-COF，以構(gòu)建BiFeO₃@TpPa-1-COF核-殼雜化材料。受益于BiFeO₃納米片中內(nèi)建電場產(chǎn)生的極化電位分離載流子與TpPa-1-COF豐富的活性位點(diǎn)之間的協(xié)同效應(yīng)，極大提高了載流子的傳輸和應(yīng)用效率。其中，TpPa-1-COF有利于電子的俘獲，而BiFeO₃有利于空穴的聚集。

所制備的BiFeO₃@TpPa-1-COF（BFO@COF20-C）光催化劑在超聲波和模擬太陽光照射的激發(fā)下，H₂和O₂的產(chǎn)率分別為1416.4和708.2 μmol·h^-1·g^-1，優(yōu)于報(bào)道的光催化劑和壓電材料。密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，壓電效應(yīng)通過降低HER和OER的Gibbs自由能來促進(jìn)水的反應(yīng)熱力學(xué)分裂，因此共同促成了BiFeO₃@TpPa-1-COF出色的光壓電催化整體水分解性能。該工作對于利用太陽能和機(jī)械能進(jìn)行高效整體水分解具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。

Piezo-Photocatalytic Synergy in BiFeO₃@COF Z-Scheme Heterostructures for High-Efficiency Overall Water Splitting. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202210700.

https://doi.org/10.1002/anie.202210700.

原創(chuàng)文章，作者：華算老司機(jī)，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2022/10/05/be17723a8d/

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