重庆师范大学田甜、付文升团队和兰州大学丁勇团队合作Appl. Catal. B: Environ.：BiVO₄双光电极光电化学水氧化与氧还原耦合制备H₂O₂

本文报道了一种通过碳和氮掺杂策略调节Mo-BiVO₄表面FeCoOₓ助催化剂电子结构的方法，成功制备了CN-FeCoOₓ/Mo-BiVO₄光阳极用于光电化学（PEC）水氧化合成H₂O₂。研究背景在于传统PEC水分解中析氧反应产生低价值O₂，而H₂O₂作为高价值氧化剂具有广泛应用前景。研究目的为开发高效稳定的BiVO₄基光电极，通过双电子水氧化和氧还原途径实现H₂O₂的协同合成。结果表明，CN-FeCoOₓ/Mo-BiVO₄光阳极在1.7 VRHE下法拉第效率达78.2%，H₂O₂生成速率为0.38 μmol min⁻¹ cm⁻²；将其与FeCoOₓ/p-BiVO₄光阴极耦合构建无偏压PEC电解池，总法拉第效率高达98.1%。机理研究表明，C、N掺杂促进了界面电荷转移，富电子Co位点增强空穴捕获，富电子Fe位点抑制V⁵⁺溶出，同时DFT计算证实改性电极在2e⁻ WOR路径中具有更低能垒。该工作为设计高效PEC H₂O₂合成体系提供了新策略。