香港理工AEM: 钙钛矿压电光催化产氢

香港理工AEM:钙钛矿压电光催化产氢

减少半导体纳米材料中的光诱导电荷复合,是高效光催化的重要研究方向。香港理工大学Yang Chai团队报道了有机卤化物钙钛矿MAPbI3的压电和光催化性质,以在超声波和可见光照射下实现压电光催化活性,从而增强MAPbI3的光催化氢产生。MAPbI3的导带最小值高于氢生成电位(相对于标准氢电极为0.046 V),从而实现有效的产氢性能。

此外,MAPbI3的非中心对称晶体结构使其具有压电特性。因此,MAPbI3容易响应外部机械力,由于光生电荷载体的有效分离,产生用于压电光催化的内建电场。结果表明,在光和机械刺激时,MAPbI3粉末在氢碘酸(HI)溶液中表现出优异压电光催化氢生成速率(23.30μmol h-1),远高于压电催化(即2.21 μmolh -1)和光催化(即3.42μmol h-1)的析氢速率以及它们的总和(即5.63 μmolh -1)。压光光催化策略提供了一种控制光诱导电荷载体复合的新方法,通过结合利用压电催化和光催化有机卤化物钙钛矿,产生高效的压电光催化作用。

香港理工AEM:钙钛矿压电光催化产氢

Wang, M., Zuo, Y., Wang, J., Wang, Y., Shen, X., Qiu, B., Cai, L., Zhou, F., Lau, S. P., Chai, Y., Remarkably Enhanced Hydrogen Generation of Organolead Halide Perovskites via Piezocatalysis and Photocatalysis. Adv. Energy Mater. 2019, 1901801.

https://doi.org/10.1002/aenm.201901801

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901801

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