中国科学院兰州化学物理研究所毕迎普研究员课题组通过一种温和的等离子体处理的方法在NiFeOx催化剂中引入低电负性的N原子，实现了对其电子结构的合理调控，提升了BiVO₄光阳极的PEC活性和稳定性。在1.23 VRHE（AM 1.5G，100 mW cm^-2）下，所制备的BiVO₄/N:NiFeOx光阳极的光电流密度可达6.4 mA cm^-2，并具有较好的PEC水氧化稳定性。此外，一系列实验和理论计算分析结果证实：由于N原子相对于O原子具有较弱的吸电子能力，因此通过N原子取代O原子可以使得到NiFeOx催化剂中Fe和Ni位点处于电子富集的状态。并且，在该体系中，Ni位点可以进一步通过向BiVO₄表面的V位点提供电子，从而能够有效地抑制V⁵⁺的溶解，提高了PEC水氧化的稳定性。同时，Fe位点增强了对光生空穴的注入能力，加快了表面OER反应的进行，最终实现了BiVO₄高效的PEC分解水活性和稳定性。该工作通过在光阳极表面构建高效、稳定的OER催化剂，实现了PEC活性的显著提升，并且阐述了其在PEC析氧反应过程中的作用机制，为光电极的进一步开发和应用提供了新思路和策略。该成果以题为“Nitrogen-incorporation activates NiFeOx catalysts for efficiently boosting oxygen evolution activity and stability of BiVO4 photoanodes”发表在了Nat. Commun.上。