范峰滔/李灿院士JACS:BiVO₄双电层电荷转移的Operando成像!
催化计
2025-12-19 17:59
文章摘要
背景:光催化中的电荷转移机制,特别是固液界面处的行为,是决定效率的关键,但传统模型难以揭示微观过程。研究目的:中国科学院大连化学物理研究所李灿、范峰滔团队旨在通过原位成像技术,在单颗粒水平直接观测BiVO₄光催化剂在电双层内的光生电荷转移行为,以阐明缺陷(如氧空位)在其中的作用机制。结论:研究首次直接观测到氧空位通过稳定局域电子与空穴,促进形成电子和空穴极化子,从而抑制激子复合、延长空穴寿命,并驱动光催化氧化还原反应;揭示了反应物(Fe³⁺)驱动、缺陷辅助的小极化子介导的协同电荷转移机制,挑战了传统的平均场静电界面电荷传输模型,强调了局部电荷环境的关键作用,为缺陷工程光催化剂设计提供了新见解。
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