開發(fā)用于雙-電子水分解（two-electron water splitting, TEWS）以產(chǎn)生H₂和H₂O₂的高效壓電催化系統(tǒng)，具有滿足工業(yè)需求的廣闊前景。基于此，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）黃洪偉教授（通訊作者）等人報道了Ag單原子（Ag SAs）和Ag團(tuán)簇共同錨定在氮化碳上，形成Ag_SA+C-CN電催化劑，作為高效TEWS的多功能位點。

得益于多尺寸的金屬活性位點，Ag_SA+C-CN對純水分解成H₂和H₂O₂表現(xiàn)出顯著的壓電催化性能，遠(yuǎn)高于單獨負(fù)載的Ag SAs和Ag納米顆粒的對應(yīng)物。其中，Ag_SA+C-CN分別提供了7.90 mmol·g^-1·h^-1和5.84 mmol·g^-1·h^-1的優(yōu)異H₂和H₂O₂釋放速率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過先前報道的壓電催化劑。

壓電響應(yīng)力顯微鏡（PFM）和密度泛函理論（DFT）計算表明，Ag SAs增強(qiáng)了CN的面內(nèi)壓電極化，其受到原子配位誘導(dǎo)的電荷再分布的密切調(diào)制，Ag簇提供強(qiáng)界面電場，顯著促進(jìn)壓電電子從CN的面外遷移。同時，通過有限元法（FEM）和開爾文探針力顯微鏡（KPFM）揭示了CN和Ag簇之間的界面電場。

結(jié)合原位高壓紫外-可見漫反射光譜（HP-DRS）和壓電電化學(xué)測量，證實了Ag_SA+C-CN產(chǎn)生更大的壓阻效應(yīng)，可提高應(yīng)變下的載流子遷移率。該工作不僅將SAs修飾作為一種可用的極化增強(qiáng)策略，而且揭示了多位點工程在壓電催化中的優(yōu)越性。

Orthogonal Charge Transfer by Precise Positioning of Silver Single Atoms and Clusters on Carbon Nitride for Efficient Piezocatalytic Pure Water Splitting. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202212397.

https://doi.org/10.1002/anie.202212397.