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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度密切相關。

研究人員進一步獲得了由載流子誘導的光催化氧化還原反應的單分子動力學，結果表明，外部電場對轉化過程和解吸過程有明顯的調節作用，這歸因于載流子的動態重新分布。

光催化析氫反應（HER）活性的提高，進一步證實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控機制提供了新的見解，并為研究光催化過程中的結構-活性關系提供了新的方法。

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

圖3：電場對光催化反應動力學的影響

文獻信息

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

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/13/953e61d803/

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