1. Lianqing Yu*, Nannan Chen, Chong Liu, Kehui Xue, Huihua Luo, Zhe Li, Yaping Zhang, Haifeng Zhu, Optimizing BiVO4 photoanode via biomass-derived carbon doping strategy combined with Fenton-like reaction for boosted water splitting, Renewable Energy, 2026, 256, 124223 https://doi.org/10.1016/j.renene.2025.124223.
釩酸鉍（BVO）作為一種有前景的光電化學（PEC）水分解材料，取得了重大突破。然而，其PEC性能仍然受到電荷分離和轉移動力學緩慢的限制。在這項工作中，我們通過枸杞衍生的碳摻雜結合微小尺度（2分鐘）芬頓樣技術構建了Co-FeOOH/C-BVO光陽極的蠕蟲狀結構。目標光陽極在1.23 V vs RHE下實現了5.08 mA cm?2的光電流密度，比原始BVO高5.13倍。DFT計算證實，碳摻雜在費米能級附近引入了電子陷阱態，減少了體載流子復合，并將帶隙縮小了0.04eV。此外，碳摻雜調節了速率決定步驟（RDS）的能壘（?O→?OOH），加速水氧化動力學。Co-FeOOH層不僅有效地鈍化了C-BVO的表面態，而且其雙金屬協同作用（Co/Fe）提供了快速的空穴提取驅動力，使表面空穴注入效率從47.71%提高到85.39%。這項工作通過合理整合生物質衍生的碳摻雜和快速助催化劑沉積，為設計高性能光電極建立了一種新的范式，提供了基本的見解和實際的制造優勢。