高對稱性光催化劑晶面間電荷分離研究取得進展—新聞—科學網

2020-12-06 科學網

 

 

 

記者劉萬生 通訊員李仁貴、慕林超  6月28日，中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室、潔淨能源國家實驗室（籌）李燦院士、慕林超、李仁貴等帶領團隊，在太陽能光催化的光生電荷分離研究中取得進展，相關結果發表在國際能源和環境科學期刊上。

 

 光生電荷分離是太陽能光催化研究的關鍵科學問題之一。中科院大連化物所李燦團隊長期致力於太陽能光催化轉化中的光生電荷分離的科學問題研究，相繼在國際上提出「異相結」和「晶面間電荷分離」促進光生電荷分離的策略。

 

該團隊以立方相的SrTiO3作為模型，可控合成了單一晶面的六面體SrTiO3和暴露不等同晶面的十八面體SrTiO3。研究發現對於六面體單晶（暴露六個等同晶面），無法實現晶面間光生電荷的分離，而將形貌調變至十八面體時，光生電子和空穴則分別有效地分離至不同晶面上，實現了光生電荷的空間分離。將氧化和還原助催化劑選擇性地生長在不同晶面上，不僅實現光生電荷在不同晶面間的分離，而且使氧化和還原反應位在空間上隔離，促進光催化分解水制氫活性可提升5倍以上。該工作發展了晶面間光生電荷分離理論，從原理上為實現高效光催化分解水提供了新的策略。 

 

該工作得到了973項目、國家自然科學基金和能源材料化學協同創新中心的資助。

 

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