本成果聚焦于光电催化分解水,核心目标是构建高效的复合光阳极体系。通过系统研究助催化剂、电解液及界面层等关键因素,项目成功开发了一种仿生复合光阳极:该体系模拟自然光合作用,将BiVO₄光阳极与钴分子催化剂相结合,并引入层状氢氧化物(LDH)和氧化石墨烯作为功能界面层。该设计实现了高达2%的太阳能至氢能转化效率并兼具优异稳定性。机理研究表明,钴催化剂提升了反应动力学,LDH层作为空穴储存层抑制了光腐蚀,而氧化石墨烯则有效促进了电荷传输。此项工作验证了仿生与界面工程策略的可行性,为构建高效、稳定的人工光合系统提供了重要指导。