半導體抗光腐蝕研究取得新進展 國家多個項目方認可支持

　　從内蒙古大學了解到，内蒙古大學王磊研究員帶領的研究團隊在半導體抗光腐蝕研究方面取得了新的進展，得到了國家自然科學基金等多個項目的認可和支持。"國際化學期刊《德國應用化學》最近發表了“含鈍化層的四氧化二釩抗光腐蝕研究”的相關成果，這将有助于提高太陽能制氫的光電轉換效率。

　　王磊研究員介紹，氫能這種新型清潔能源是新能源的研究熱點。光解制氫是獲取氫能的主要技術之一，太陽能制氫的轉化效率是光解的主要性能指标。半導體的低光吸收率和高載流子複合率是影響轉換效率的主要因素。因此，如何提高光電轉換效率是光電催化領域的重中之重。

　　BiVO4半導體因其2.4eV的合适帶隙寬度、良好的光吸收性能和低電位水氧化的合适導帶位置，已成為太陽能光電催化制氫領域的重要材料之一。但是，BiVO4材料中電子和空穴的複合嚴重影響了光生電荷的傳輸，使其太陽能光電催化性能低于理論值;同時，由于光腐蝕，不适合水的長期光解。常見的解決方案是使用表面助催化劑來提高半導體電荷分離的效率，抑制電荷複合，加速表面反應動力學。

　　研究小組通過改進材料制備工藝和恒電位極化測試方法，有效提高了BiVO4的活性和穩定性。研究表明，無表面助催化劑改性的BiVO4在間歇試驗下可達到100小時的穩定性，表現出超強的“自愈”特性。電化學測試表明，鈍化層和半導體表面界面産生的氧空位有效減少了半導體中電子和空穴的複合，提高了地表水氧化動力學，從而抑制了光腐蝕。