近日，我室董鹏玉教授为第一作者、以盐城工学院为第一单位的研究论文“Regulation of electron delocalization between flower-like (Co, Ni)-MOF array and WO₃/W photoanode for effective photoelectrochemical water splitting”在化学类顶级期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（350 (2024) 123925）上发表。《Applied Catalysis B: Environment and Energy》是Elsevier旗下重要期刊，该期刊2023年影响因子为22.1，主要刊登催化化学领域高水平的研究成果，属于化学类Top期刊与中科院1区期刊。

作为一种利用太阳能制氢(H₂)的方法，光电化学(PEC)分解水得到了广泛的关注。PEC技术依赖于一个集成的光电极，因此光吸收和水电解同时发生在同一个模块上，从而提供了太阳能转换的希望。本论文将具有三维分层花状结构的稳定异质金属(Co, Ni)-MOF阵列负载在珊瑚状WO₃/W薄膜表面。结果发现，优选的(Co, Ni)-MOF/WO₃/W光阳极具有较高的光电流密度：在1.23 V条件下，在0.5 M 中性Na₂SO₄溶液中达到2.96 mA cm^-2；在AM 1.5 G太阳能光照下，太阳能制氢(STH)效率高达2.17%。此外，利用光辅助开尔文探针显微镜(KPFM)证明了光生电荷的分离行为和空间分布。通过密度泛函理论(DFT)计算证实了d带中心的移动和析氧反应(OER)的吉布斯自由能变化。发现由于Co²⁺、O^2-、Ni²⁺和W⁶⁺离子的耦合作用导致(Co, Ni)-MOF/WO₃/W光阳极中的电子离域，提高了OER活性，最终改善了PEC分解水性能。总之，这项工作证实了可以利用电子离域来增强传统的PEC光阳极表现。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092633732400239X