突破效率瓶颈:光催化水分解中掺杂的力量

光催化水分解采用掺杂和缺陷控制等策略,效率有所提高,尤其是通过最近在优化能量转换的掺杂方法方面的进步……

来源:SciTechDaily

全面介绍了可见光下水分解中掺杂的光催化剂。通过掺杂来调节Bi基复合氧化物的能带结构,实现整体水分解。通过掺杂来控制光催化剂的微观形貌(选择性暴露高活性晶面)和表面性质(表面磷化),可以提高制氢性能。多局部梯度掺杂技术构建了三维势阱,有效地驱动电荷分离,延长光生载流子寿命,提高光催化水分解性能。来源:《中国催化学报》

采用掺杂和缺陷控制等策略的光催化水分解效率有所提高,尤其是通过最近在优化可见光下能量转换的掺杂方法方面的进展。

采用掺杂和缺陷控制等策略的光催化水分解效率有所提高,尤其是通过最近在优化可见光下能量转换的掺杂方法方面的进展。

在光催化水分解中,光催化剂(通常是半导体)吸收光能来驱动水分解反应。光催化剂吸收光后会产生电子-空穴对。激发的电子还原水,而空穴氧化水。

然而,光催化水分解存在一些挑战,主要包括效率低、可见光吸收有限和光催化剂的光腐蚀。因此,人们正在探索各种策略,例如异质结形成、纳米结构设计、助催化剂利用、染料敏化、表面等离子体增强、掺杂和缺陷控制,以解决这些问题并突破效率瓶颈。

掺杂和效率改进

2 1–x x 1–x x 2 via 3 《催化学报》 DOI: 10.1016/S1872-2067(23)64637-6