금속 장식 BiVO₄ (mt-BiVO₄)

단사정계 BiVO₄-photocatalyst의 {010} 면에 선택적으로 광증착된 Au 또는 Ag 나노입자 (100–200 nm); 반도체와 단백질 사이의 전자 중계 가교.

• 물에 용해된 10 wt% HAuCl₄ 또는 AgNO₃ 로부터 3시간 광증착 (300-W Xe, 420-nm 차단 필터) 으로 제조; 입자 수는 ~3시간에서 포화됨 (see Kim et al., Adv. Funct. Mater. (2015), §2.1.2, Fig. 2c–d).
• {010} 면 면적 피복률: Au ~11%, Ag ~30%; PtPSI와의 EDC/sulfo-NHS 커플링을 위해 MPA-카르복실화 처리.
• 일함수 Au −5.1 eV, Ag −4.7 eV 는 모두 BiVO₄ CB와 PSI P₇₀₀ (0.47 V vs NHE, pH 8) 사이에 위치하여, 하향 전자 중계를 가능하게 함; Au는 증착 면적이 더 작음에도 불구하고 H₂ 생성 속도를 Ag 대비 두 배 이상으로 높임 (제안된 기구: 더 높은 Au 장벽이 역전달을 억제; ~700 nm 부근의 Au SPR이 광수확을 보조).
• 계산된 PSI 담지 용량 ~6,400개 (Au) 또는 ~17,000개 (Ag)의 단량체 PSI/BiVO₄ 입자.

facet-selective-photodeposition을 통해 BiVO₄-photocatalyst 위에 제조됨. mt-BiVO₄와 platinized-photosystem-I의 공유결합 EDC 커플링을 통해 PSI-BiVO₄-Z-scheme-device가 생성됨.