综述:光催化材料表界面结构的晶面工程

advs199-gra-0001-m随着化石燃料的不断消耗和环境污染的不断加剧,寻找能够解决能源和环境危机的途径是现代人类社会所面临的最为迫切的挑战之一。利用太阳能的光催化技术被认为是解决日益严峻的环境污染和能源紧缺问题的绿色、高效且低成本的途径。发展高性能的光催化剂,对于实现光催化反应在能源和环境领域的应用起了至关重要的作用。近年来,随着纳米技术的引入,光催化剂的性能得到显著的提高。目前,对催化剂的表面和界面结构进行精细调控,已经成为发展高性能光催化剂的重要方向,而晶面是调节光催化剂的表面和界面结构的重要参数。一方面, 光催化剂的表面晶面结构对于反应分子的吸附和活化、基于表面晶面的空间光生电荷分离、光生电子/空穴的氧化还原能力都有着重要的影响。另一方面,对于由两种或者以上组元构成的复合光催化剂,组元之间的界面晶面结构对于光生电子/空穴在界面上的传输和分离有着重要的影响。因此,晶面工程在光催化剂表界面设计中扮演着重要的角色。

近日,来自中国科学技术大学的熊宇杰教授课题组应邀在Advanced Science上发表题目为“Facet-Engineered Surface and Interface Design of Photocatalytic Materials”的综述文章,他们系统地分析和探讨了如何通过光催化材料的表面和界面晶面设计来实现高性能光催化反应,介绍了其内在机理,并且提出了该领域面临的机遇和挑战。作者们最后指出:精准制备、理论模拟和先进表征三位一体研究方法,可以加速以表界面晶面合理设计来实现高性能光催化反应的进程。

Speak Your Mind

*