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王心晨/喻志陽(yáng)Nature Commun.：如何提高BiOBr光催化劑的電荷分離效率？

時(shí)間：2022-04-26 來(lái)源：瀏覽：

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構(gòu)建內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)于分解水、 CO ₂ 還原等電荷有關(guān)的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)高效率電荷分離至關(guān)重要。但是目前人們還缺乏對(duì)內(nèi)部電場(chǎng)定量影響電荷傳輸動(dòng)力學(xué)。

有鑒于此， 福州大學(xué)王心晨、喻志陽(yáng)等 報(bào)道通過(guò)電子顯微表征技術(shù)，發(fā)現(xiàn) BiOBr 納米片的 (001)/(200) 晶面連接處由于兩個(gè)連續(xù)的內(nèi)建電場(chǎng)，導(dǎo)致光激發(fā)電子的不平衡聚集，通過(guò)金屬助催化劑作為探針，發(fā)現(xiàn)光激發(fā)電子在還原性晶面上呈現(xiàn) Gaussian 特征分布。

本文要點(diǎn)

要點(diǎn) 1. 通過(guò)分析模型，驗(yàn)證光激發(fā)電荷呈 Gaussian 分布的原因，并且測(cè)試光激發(fā)電荷的擴(kuò)散距離、電子的漂移距離。通過(guò)調(diào)節(jié)納米片的尺寸或者調(diào)節(jié)內(nèi)建電場(chǎng)有關(guān)的漂移距離，發(fā)現(xiàn)當(dāng)納米片的尺寸達(dá)到漂移距離的兩倍，電荷分離效率和光催化活性達(dá)到最高。

這項(xiàng)工作通過(guò)電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)，為精確構(gòu)建高性能納米粒子光催化劑提供了一種可靠方法。

Luo, Z., Ye, X., Zhang, S. et al. Unveiling the charge transfer dynamics steered by built-in electric fields in BiOBr photocatalysts. Nat Commun 13, 2230 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-29825-0

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29825-0

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