杨培东院士团队，最新JACS！

第一作者：Jia-An Lin

通讯作者：杨培东院士

通讯单位：加州大学伯克利分校

DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.3c01982

人工光合作用为生产清洁燃料能源提供了一条途径。然而，水裂解的大热力学要求以及相应的缓慢的析氧反应（OER）动力学限制了其目前的实际应用。基于此，加州大学伯克利分校杨培东院士团队报道了一种替代方法，利用甘油氧化反应（GOR）代替OER，用于合成增值化学品。

1、通过使用硅（Si）基光阳极，可以达到-0.05 V vs RHE的低GOR起始电位和0.5 V vs RHE时10 mA/cm²的光电流密度。与用于析氢反应（HER）的硅纳米线光电阴极相结合，该集成系统在1个太阳照射下产生6 mA/cm²的高光电流密度，没有施加偏置，并且可以在昼夜照明下运行超过4天。

2、GOR-HER集成系统的演示为在可观电流下设计无偏置光电化学器件提供了框架，并为人工光合作用建立了简便的方法。

图1.光化学二极管系统中使用GOR替代OER的示意图

图2. Pt、Au和PtAu的电催化性能

图3. PtAu/Si光阳极的光电化学性能

图4. PtAu/Si光电阳极和Pt/SiNW光电阴极双电极集成系统的性能