MOF衍生的CoOx/MgO双重改性技术提升了赤铁矿的光电催化性能

《Nanoscale》：MOF-derived CoOx/MgO dual modification boosting hematite photoelectrocatalysis

MOF衍生物与MgO复合改性提升Fe?O?光阳极性能，实现0.50 mA cm?2光电流密度，较原体系提升2.5倍。研究通过调控电荷传输路径和催化活性位点密度，解决MOF材料电荷传输效率低和活性位点利用率不足的问题。

　　

金属有机框架（MOFs）主要通过增加表面积来提升光电化学（PEC）性能，但存在电荷传输效率低以及框架内催化活性位点利用不足的问题。基于MOFs的材料有效克服了这些限制。在这项研究中，我们通过使用ZIF-67原位生成的CoO_x作为共催化剂，并结合MgO空穴传输中间层，合理设计了一种高效的光电阳极。所制备的CoO_x/MgO/Fe₂O₃结构在1.23 V（相对于RHE）时实现了0.50 mA cm^?2的光电流密度，比原始的Fe₂O₃性能提高了2.5倍。系统表征表明，MgO有助于空穴传输并改善了能带弯曲，而基于MOFs的CoO_x提供了丰富的活性位点。该结构显著提高了电荷注入效率和分离效率。