研究进展

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能源与环境催化研究室在Journal of Materials Chemistry A上发表BiVO4光生电荷分离传输研究工作

2018年04月27日 10:45  点击:[]

光生电荷的分离传输是半导体基光催化分解水中最重要的步骤。本工作以半导体基光催化分解水的明星材料BiVO4为研究对象,利用理论理论计算与模拟方法研究了BiVO4中光生电子空穴的分离传输机理。研究发现,光生电子容易局域到V原子上形成电子小极化子(Small polaron), 电子小极化子在V-V间传输,计算得到的跃迁活化能为0.3 eV,与实验值接近。光生空穴则容易局域在O上,形成空穴小极化子,与电子小极化子不同,空穴小极化子有两种传输方式。一种是快空穴小极化子,这类小极化传输通过O-V-O或空间传输,跃迁活化能在0.2 eV左右; 另一种是慢空穴小极化子,这类小极化子通过O-Bi-O传输,跃迁活化能约为0.4 eV。本工作为研究BiVO4为基的半导体光催化分解水体系提供了理论基础。对其他半导体基光催化分解水体系中光生电荷分离传输具有借鉴意义。该研究工作发表于Journal of Materials Chemistry A,2018, 6, 3714-3723. (SCI一区,IF=8.867)

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