劉崗研究員團隊JACS：鐵電極化限域氧空位調(diào)控太陽能光催化全解水

【劉崗研究員團隊JACS：鐵電極化限域氧空位調(diào)控太陽能光催化全解水】：太陽能光催化全分解水制氫可實現(xiàn)太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化利用，是極具應(yīng)用潛力的太陽能直接制氫技術(shù)。然而，光催化全解水過程所產(chǎn)生的氫氧混合氣體仍需分離才能獲得高純氫氣，增加了綠氫制備成本。在本工作中，以單疇鈦酸鉛為模型研究表面結(jié)構(gòu)與光催化反應(yīng)路徑的關(guān)系。在沉積助催化劑的情況下，實現(xiàn)了未摻雜、單顆粒鈦酸鉛可見光全解水性能，其在435 nm波長下的表觀量子效率為0.025%。理論計算和實驗相結(jié)合驗證了氧空位被鐵電極化限域在單疇鈦酸鉛的負(fù)極化面，并通過調(diào)控氧空位的分布和含量證實光生空穴遷移至氧空位活性位點處利于產(chǎn)氧，而遷移至非氧空位位點處利于產(chǎn)過氧化氫。