En un estudio publicado en la revista Science China Chemistry y dirigido por el Prof. Rengui Li (Laboratorio Estatal Clave de Catálisis, Instituto Dalian de Física Química, Academia China de Ciencias), se ha encontrado una diferencia distintiva en la separación de carga adaptando racionalmente la simetría morfológica de BiVO4 fotocatalizador.
Curiosamente, para BiVO octaédrico4 Los cristales, los electrones fotogenerados y los huecos se pueden separar entre aristas y facetas cuasi equivalentes. Sin embargo, en cuanto al BiVO4 octaédrico truncado , los electrones fotogenerados tienden a transferirse a {010} facetas, mientras que los agujeros fotogenerados prefieren acumularse en {120} facetas, logrando así la separación espacial de las cargas fotogeneradas entre diferentes facetas.
Adaptación de la morfología de BiVO4 Los cristales conducen a una eficiencia de separación de carga fotogenerada y a una actividad de oxidación de agua fotocatalítica significativamente mejoradas. Se considera que el campo eléctrico incorporado para impulsar la separación de electrones y huecos fotogenerados está modulado ajustando la simetría morfológica de BiVO4 cristales.
"Entre la fotosíntesis artificial mediante la división fotocatalítica del agua, que permite la utilización directa y el almacenamiento de energía solar en combustibles químicos, la transferencia de carga fotoinducida desde un fotocatalizador a sitios catalíticos en la superficie es vital para garantizar la eficiencia en la utilización de la energía solar", dice Li.
"Por lo tanto, es de gran importancia explorar la influencia de la morfología y las facetas en la separación de cargas. Basado en investigaciones anteriores sobre la separación espacial de cargas entre diferentes facetas en cristales semiconductores, tomando como plataforma el vanadato de bismuto con una estructura de baja simetría, esto El trabajo ha revelado el importante papel de la simetría morfológica en la separación de cargas, lo cual es importante para facilitar el diseño racional de fotocatalizadores artificiales."
Más información: Yuting Deng et al, Adaptación de la simetría morfológica de fotocatalizadores de vanadato de bismuto para una separación de carga eficiente, Science China Chemistry (2023). DOI:10.1007/s11426-023-1753-5
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