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研究概述

光催化性能主要由載流子分離效率決定。

利用電場增強(qiáng)載流子分離效率，從而提升催化性能，已成為一種有前景的方法。

然而，科研人員對電場作用下催化劑顆粒上的載流子行為還知之甚少。

基于此，2024年11月11日，山東師范大學(xué)唐波教授/李璐教授/安靜華副教授在國際期刊Journal of the American Chemical Society發(fā)表題為《Electric-Field-Driven Redistribution of Carriers on Catalyst Particles to Improve Photocatalytic Performance》的研究論文。

在這里，研究人員首次使用具有高時(shí)空分辨率的單分子熒光顯微鏡，可視化了電場下催化劑顆粒上載流子的重新分布行為，這與電場的方向和強(qiáng)度密切相關(guān)。

研究人員進(jìn)一步獲得了由載流子誘導(dǎo)的光催化氧化還原反應(yīng)的單分子動力學(xué)，結(jié)果表明，外部電場對轉(zhuǎn)化過程和解吸過程有明顯的調(diào)節(jié)作用，這歸因于載流子的動態(tài)重新分布。

光催化析氫反應(yīng)（HER）活性的提高，進(jìn)一步證實(shí)了外部電場對光催化的影響。

該研究為電場對光催化活性的微觀調(diào)控機(jī)制提供了新的見解，并為研究光催化過程中的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系提供了新的方法。

圖文解讀

圖1：外部電場對BiVO₄光催化反應(yīng)的影響

圖2：通過單分子熒光顯微鏡觀察了BiVO₄晶體上的光催化反應(yīng)

圖3：電場對光催化反應(yīng)動力學(xué)的影響

文獻(xiàn)信息

Electric-Field-Driven Redistribution of Carriers on Catalyst Particles to Improve Photocatalytic Performance,?Journal of the American Chemical Society,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/11/13/953e61d803/

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