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王心晨/喻志阳Nature Commun.:如何提高BiOBr光催化剂的电荷分离效率?

时间:2022-04-26 来源: 浏览:

王心晨/喻志阳Nature Commun.:如何提高BiOBr光催化剂的电荷分离效率?

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构建内部电场对于分解水、 CO 2 还原等电荷有关的氧化还原反应实现高效率电荷分离至关重要。但是目前人们还缺乏对内部电场定量影响电荷传输动力学。
有鉴于此, 福州大学王心晨、喻志阳等 报道通过电子显微表征技术,发现 BiOBr 纳米片的 (001)/(200) 晶面连接处由于两个连续的内建电场,导致光激发电子的不平衡聚集,通过金属助催化剂作为探针,发现光激发电子在还原性晶面上呈现 Gaussian 特征分布。
本文要点

要点 1.  通过分析模型,验证光激发电荷呈 Gaussian 分布的原因,并且测试光激发电荷的扩散距离、电子的漂移距离。通过调节纳米片的尺寸或者调节内建电场有关的漂移距离, 发现当纳米片的尺寸达到漂移距离的两倍,电荷分离效率和光催化活性达到最高

这项工作通过电荷转移动力学,为精确构建高性能纳米粒子光催化剂提供了一种可靠方法。
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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