BiVO₄ 광촉매 (단사정계, 면-선택 결정)

단사정계 단결정 비스무트 바나데이트 (십면체 형태, JCPDS #14–0688); 하이브리드 Z-스킴에서 PSII를 대체하는 가시광 수산화(water-oxidation) 광촉매.

• 밴드갭 2.43 eV, 가전자대 위치 2.75 V vs NHE; ~510 nm 이하 파장 흡수 (see Kim et al., Adv. Funct. Mater. (2015), §1).
• 공간적으로 구별되는 전자 축적 {010} 면 (정사각형 면) 과 정공 축적 {110} 면 (사다리꼴 면) 이 면-선택적 금속 광증착을 가능하게 함 → facet-selective-photodeposition.
• 수산화(water-oxidation) 역할을 담당하며; NaIO₃ 희생시약 존재 하에 O₂ 발생량 ~100 µmol h⁻¹ g⁻¹ (paper_048에 인용된 참고문헌 [31] 기준; 본 연구에서 O₂ 직접 측정은 수행되지 않음).
• PL 방출 피크 ~540 nm (V 3d 전도대 → Bi 6s 재결합).

여기/초기화 상태를 순환하며 알짜 소모 없이 작동하는 광촉매임 → 촉매. photocatalytic-HER-rate 를 생성함 (PtPSI + Au 매개체 사용 시: 34 nmol H₂ h⁻¹). {010} 면에 Au/Ag를 담지한 형태는 metal-decorated-BiVO₄; 조립된 전체 시스템은 hybrid-Z-scheme-charge-relay를 통한 PSI-BiVO₄-Z-scheme-device임.