化学进展

作者：徐怡雪, 李诗诗, 马晓双, 刘小金, 丁建军, 王育乔

单位：1.东南大学化学化工学院 纳米光电化学与器件研究中心 南京 211189,2.中国科学院合肥物质科学研究院 固体物理研究所 合肥 230031,3.安徽工业技术创新研究院 合肥 230088

关键词：表界面调控策略,铋基催化剂,光生载流子,电子结构,几何结构

基金：国家自然科学基金项目(61774033),安徽省重点研究与开发计划(2022107020009)

光催化是一种理想的洁净能源生产和环境污染治理技术,在推动未来“碳达峰,碳中和”的实现和调整我国能源结构具有重要意义。层状结构的铋基催化剂因其具有合适的禁带宽度所以在光催化领域中备受关注。然而,低效率的光生载流子的分离与传输过程却限制了其光催化活性。本文简要地总结了通过表界面调控增强铋基催化剂光生载流子分离与传输效率的策略,包括形貌调控、缺陷工程、杂原子掺杂和异质结构建等。特别地,从电子和几何结构角度分析了上述策略对增强铋基催化剂内建电场的强度、构筑内部高效载流子传输通道和延长载流子寿命的作用机制,为进一步研究设计具有高效载流子分离和传输效率的催化剂提供理论参考依据。最后,分析了不同表面界面策略提高载流子分离和传输效率的具体原因以及铋基催化剂在工业应用中面临的挑战和发展前景。

来源：2023年第4期

《化学进展》期刊编辑部

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