在光电化学水分解（photoelectrochemical water splitting, PEC）中，基于半导体光阳极的析氧反应（OER）的速率决定步骤是O-O键的形成。基于此，清华大学魏永革教授和暨南大学朱毅副教授（共同通讯作者）等人报道了聚乙二醇（PEG）修饰的BiVO4光阳极（PEG-BiVO4），由于PEG的高质子电导率，质子可以快速转移，从而加快O-O键的形成速率。
动力学同位素效应（Kinetic isotope effect, KIE）研究表明，PEG可以加快在O-O键形成过程中的质子转移速率，从而降低析氧反应（OER）的能垒，进而加速动力学。此外，开路电压（Uoc）进一步说明，锚定的PEG还可以作为表面态的钝化剂，以减少表面电荷复合。实验测试发现，PEG-BiVO4光阳极在1.23 V时可实现3.64 mA cm-2的最大光电流密度，而纯BiVO4仅为 1.04 mA cm-2，起始电位为170 mV，与纯BiVO4相比负偏移230 mV。该工作提供了一种新的策略，通过加快质子的转移和O-O键的形成速率来加速光阳极的水氧化动力学，从而提高PEC性能。Efficient Oxygen Evolution Reaction on Polyethylene Glycol-Modified BiVO4 Photoanode by Speeding up Proton Transfer. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202201410.https://doi.org/10.1002/smll.202201410.
