六方氮化硼量子点作为高效空穴提取剂促进三氧化钨基光电化学水氧化中的电荷分离

摘要： 光电化学（PEC）水分解是从丰富的太阳能中获取清洁化学能量的最佳技术之一。然而，阳极半反应（即水氧化）由于该过程涉及多个电子而较为复杂。本文通过掺杂六方氮化硼量子点（h-BNQDs）对稳定的单斜相WO3纳米块进行改性，以提高光生电子-空穴分离效率并抑制电荷复合过程。研究发现，掺杂BNQDs的改性WO3光阳极在1.23VRHE电位下的光电流密度（J）达到1.63 mA/cm2，约为未改性WO3光阳极的2.4倍。光电流密度的提升主要归因于BNQDs在WO3纳米块表面的空穴抽取特性。Mott-Schottky（MS）曲线证实，改性体系通过更好的电子-空穴对分离使光生载流子密度（ND）值提高两倍。本研究展示了一种通过空穴抽取剂修饰光阳极来低成本增强PEC水氧化性能的独特策略。