近日，中科院大連化物所催化基礎(chǔ)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、潔凈能源國家實(shí)驗(yàn)室（籌）李燦、慕林超、李仁貴等帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，在太陽能光催化的光生電荷分離研究中取得進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》期刊。

    光生電荷分離是太陽能光催化研究的關(guān)鍵問題之一。該團(tuán)隊(duì)長期致力于太陽能光催化轉(zhuǎn)化中的光生電荷分離研究，相繼在國際上提出“異相結(jié)”和“晶面間電荷分離”促進(jìn)光生電荷分離的策略。

    該團(tuán)隊(duì)以立方相的SrTiO3作為模型，可控合成了單一晶面的六面體SrTiO3和暴露不等同晶面的十八面體SrTiO3。研究發(fā)現(xiàn)對于六面體單晶，無法實(shí)現(xiàn)晶面間光生電荷的分離，而調(diào)變至十八面體時，光生電子和空穴則分別有效地分離至不同晶面上，實(shí)現(xiàn)了光生電荷的空間分離。而將氧化和還原助催化劑選擇性地生長在不同晶面上，不僅實(shí)現(xiàn)光生電荷在不同晶面間的分離，而且使氧化和還原反應(yīng)位在空間上隔離，促進(jìn)光催化分解水制氫活性提升5倍以上。該工作發(fā)展了晶面間光生電荷分離理論，為實(shí)現(xiàn)高效光催化分解水提供了新策略。