李灿院士AM:单畴铁电光催化剂促进水氧化

摘要:中科院大连化物所李灿院士报道了促进光催化水氧化的铁电单畴光催化剂

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铁电材料由于其通过极化诱导的内置电场进行有效电荷分离而被认为是极具潜力的光催化剂。然而,由于畴中极化矢量的抵消,使得多畴结构阻碍了空间电荷的分离和转移。

近日,中科院大连化物所李灿院士报道了促进光催化水氧化的铁电单畴光催化剂。

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作者以BiFeO3BFO)为原型,制备了具有可见光吸收的单畴BFO纳米片,该结构还得到了压电响应力显微镜(PFM)、空间分辨表面光电压光谱(SRSPS)和光沉积实验的证明。在可见光照射下的光催化水氧化反应中,单畴BFO纳米片比多畴BFO颗粒具有高出九倍的催化活性。

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由于单畴中电荷分离的不对称驱动力,助催化剂的选择性沉积进一步增强了单畴铁电BFO纳米片的光催化活性。该结果证明了单畴结构在构建铁电光催化剂中电荷分离驱动力中的作用。在铁电光催化剂中制备单畴结构以实现增强光催化活性,并为在太阳能转换中有效利用光生电荷提供了途径。

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参考文献:
Jiandong He et.al Boosting Photocatalytic Water Oxidation on Photocatalysts with Ferroelectric Single-domain Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202210374


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