超碰人人做人人爱国产,久久天天躁夜夜躁一区,国产综合永久精品日韩鬼片

日本一道本高清一区二区-色妞熟女午夜福利在线视频-欧美成人情激情免费看-老司机午夜精品免费视频

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進(jìn)展

高效水全分解反應(yīng)實現(xiàn)

2025-03-21 大連化學(xué)物理研究所

【字體：大中小】

語音播報

光催化水分解制氫是將太陽能高效轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的關(guān)鍵技術(shù)，也是減少化石能源依賴、緩解環(huán)境污染的重要途徑。在光催化反應(yīng)過程中，光生電荷從飛秒時間尺度的生成到毫秒時間尺度的利用，經(jīng)歷體相和表面復(fù)合等多重消耗路徑。這種電荷復(fù)合現(xiàn)象是提升太陽能轉(zhuǎn)換效率的瓶頸之一。因此，高效分離光生電子和空穴以提升催化性能，是亟待解決的重要問題。

鐵電材料因非中心對稱結(jié)構(gòu)，在體相存在退極化電場，可有效驅(qū)動光生電子和空穴向相反的極化表面分離，在電荷分離方面具有重要潛力。

該研究針對鐵電材料光生電荷分離與催化活性不匹配問題，以單疇鈦酸鉛為研究模型，探討了其表面結(jié)構(gòu)與電荷動力學(xué)特性。研究顯示，PbTiO₃正極化面存在Ti空位缺陷，且這些缺陷作為電子捕獲中心，導(dǎo)致電荷復(fù)合并限制光催化效率?？臻g和時間分辨光譜分析發(fā)現(xiàn)，SrTiO₃的生長消除了正極化面Ti缺陷相關(guān)的捕獲態(tài)，降低了光生電子的捕獲與復(fù)合，使電子壽命從微秒量級延長至毫秒量級，到達(dá)反應(yīng)活性位有效參與反應(yīng)，從而提升了水分解效率。

上述成果為設(shè)計高效鐵電光催化材料提供了新的理論指導(dǎo)和研究思路。

近日，相關(guān)研究成果以Unveiling Charge Utilization Mechanisms in Ferroelectric for Water Splitting為題，發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院相關(guān)項目等的支持。

論文鏈接

高效水全分解反應(yīng)實現(xiàn)

中國科學(xué)院院士、大連化學(xué)物理研究所研究員李燦聯(lián)合研究員范峰滔等，在鐵電材料光催化水分解研究方面取得進(jìn)展。該團(tuán)隊通過精準(zhǔn)調(diào)控鐵電材料表面結(jié)構(gòu)，揭示了限制其水分解效率的關(guān)鍵因素，實現(xiàn)了高效水全分解反應(yīng)，表觀量子效率達(dá)4.08%。光催化水分解制氫是將太陽能高效轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的關(guān)鍵技術(shù)，也是減少化石能源依賴、緩解環(huán)境污染的重要途徑。在光催化反應(yīng)過程中，光生電荷從飛秒時間尺度的生成到毫秒時間尺度的利用，經(jīng)歷體相和表面復(fù)合等多重消耗路徑。這種電荷復(fù)合現(xiàn)象是提升太陽能轉(zhuǎn)換效率的瓶頸之一。因此，高效分離光生電子和空穴以提升催化性能，是亟待解決的重要問題。鐵電材料因非中心對稱結(jié)構(gòu)，在體相存在退極化電場，可有效驅(qū)動光生電子和空穴向相反的極化表面分離，在電荷分離方面具有重要潛力。該研究針對鐵電材料光生電荷分離與催化活性不匹配問題，以單疇鈦酸鉛為研究模型，探討了其表面結(jié)構(gòu)與電荷動力學(xué)特性。研究顯示，PbTiO3正極化面存在Ti空位缺陷，且這些缺陷作為電子捕獲中心，導(dǎo)致電荷復(fù)合并限制光催化效率?？臻g和時間分辨光譜分析發(fā)現(xiàn)，SrTiO3的生長消除了正極化面Ti缺陷相關(guān)的捕獲態(tài)，降低了光生電子的捕獲與復(fù)合，使電子壽命從微秒量級延長至毫秒量級，到達(dá)反應(yīng)活性位有效參與反應(yīng)，從而提升了水分解效率。上述成果為設(shè)計高效鐵電光催化材料提供了新的理論指導(dǎo)和研究思路。近日，相關(guān)研究成果以Unveiling Charge Utilization Mechanisms in Ferroelectric for Water Splitting為題，發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院相關(guān)項目等的支持。論文鏈接高效水全分解反應(yīng)實現(xiàn)

打印