本文设计并制备了基于C/C复合材料支撑的新型Br官能化Bi₂SiO₅/Mo₂C肖特基结（Br-Bi₂SiO₅/Mo₂C/C/C）光电催化剂。
研究思路的核心在于：通过Br修饰缩小Bi₂SiO₅的带隙，促进电子的激发与转移；同时引入Mo₂C作为高效的电子抽取层，促进电子快速传输并有效抑制了光生电荷的复合。理论计算表明，该设计极大降低了析氧反应（OER）中O到OOH步骤的能垒，加速了动力学过程。
近期，《Nano Energy》在线发表了陕西科技大学黄剑锋教授、冯亮亮教授和曹丽云教授团队在光电催化全分解水领域的最新研究成果。该工作报道了通过协同能带工程和肖特基结设计，构建超薄二维Br-Bi₂SiO₅/Mo₂C异质结以实现高效光电催化水分解的创新策略。论文第一作者为任森茂，论文通讯作者为黄剑锋、冯亮亮、曹丽云。
在全球能源危机和环境恶化的背景下，太阳能驱动的光电化学（PEC）水分解制氢成为能源转换与存储领域中极具前景的可持续技术。然而，析氧反应（OER）涉及复杂的四电子转移过程，其缓慢的动力学严重限制了光阳极的催化效率和实际应用。Bi₂SiO₅作为一种无毒的Aurivillius族铋基半导体材料，具有良好的应用潜力，但其较宽的带隙（3.2-3.5 eV）以及较差的电子迁移率导致了严重的光生载流子复合，使得其OER性能不尽如人意。为了解决这一难题，通过阴离子功能化来调控能带结构，并结合构建肖特基结来加速电荷分离，成为提升光电催化性能的有效途径。
本文使用设备为伟德源自英国1946光电化学测试系统">PEC2000光电化学测试系统，系统具备如下优点：一体智能整合，空间更紧凑，操作更简便；
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自动转盘工作位设计含准直位、光功率测量位、单室反应位、定制反应器反应位等；
在更小体积下，功能更丰富，可测量I-V、I-t、电化学阻抗谱、氢气和氧气的生成量等；
可与μGAS1001系统联用，测试法拉第效率
展示了采用水热合成与电泳沉积相结合的方法，在C / C复合基底上依次生长Mo₂C和超薄Br -Bi₂SiO₅，最终成功构建Br -Bi₂SiO₅/Mo₂C/ C / C肖特基结的完整制备流程。
图1.制备流程图
SEM、TEM与AFM结果表明，在CTAB的作用下成功剥离出厚度约为1.7 nm的超薄Br-Bi₂SiO₅二维纳米片。高分辨透射电镜（HRTEM）显示，材料中同时存在0.304 nm和0.228nm的晶格条纹，分别对应Bi₂SiO₅的(311)晶面和Mo2C的(101)晶面，清晰地证明了Br-Bi₂SiO₅/Mo₂C肖特基结界面的成功构建。
