通訊作者：張華、劉政、王岐捷

成果一覽

半導體-電解質界面在半導體電催化反應中具有關鍵影響作用。根據經典電子轉移理論，半導體電催化反應的研究模型主要是肖特基結模型。然而，該模型不能用于解釋超薄半導體在催化反應中具有極高的載流子累積的現象。

經過過往的研究，并受到最近開發的離子控制電子器件的啟發，新加坡南洋理工大學張華、劉政、王岐捷等人對電催化反應中半導體-電解質界面進行重新審視和研究，通過基于原位電子/電化學測量發現了半導體催化劑在電催化反應中普遍存在的自門控現象，以闡明半導體在電催化反應過程中的電子傳導調控機制。

同時還發現了半導體催化劑的類型與它們的電催化反應類型有密切聯系。如n型半導體催化劑有利于陰極反應，例如析氫反應；p型半導體優選陽極反應，例如析氧反應。

該研究工作為電催化過程中半導體-電解質界面性質與機理研究提供了新的見解，對電催化領域意義非凡。

圖文導讀

圖1 自門控現象的原位表征

圖2 自門控現象的交流阻抗圖

圖3 自門控調控半導體催化劑的表面電導

圖4 載流子類型與催化反應類型的關系

表1 催化劑載流子類型與催化反應類型的關系

文獻信息

Self-gating in semiconductor electrocatalysis

(Nature Materials，2019，DOI: 10.1038/s41563-019-0426-0)

原文鏈接

https://www.nature.com/articles/s41563-019-0426-0