
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。

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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