陆春华教授团队光催化材料内建电场自修复研究新成果

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环境污染和能源危机的加剧使光催化材料技术备受瞩目，目前光催化技术大规模应用存在的主要问题在于其较低的光催化效率，其中光生载流子分离效率是决定光催化剂活性的关键因素之一。为了促进光生电子-空穴对的分离，研究者开发了很多的改性方法，其中构筑内建电场被视为提高光催化活性的有效方法。然而，静态的内建电场很容易被内部和外部电荷所屏蔽，削弱其对光催化性能的增强作用。

    自然界中生物具有的自愈系统可以帮助其抵御外界的损伤或攻击，若赋予光催化剂内建电场较强的自修复能力，那么光催化剂的活性及耐久性将得到显著提高。藤蔓植物可通过自身螺旋结构的伸缩变形抵御风吹而不受损伤，那么将压电材料设计为螺旋结构将有利于其在风、水流等自然流体介质作用下发生变形产生压电势。基于此，南京工业大学陆春华教授、寇佳慧副教授团队同东南大学赵远锦教授团队合作，设计并构筑压电-光催化复合螺旋结构，实现了内建电场的自修复，并持续增强光催化性能的提高。另外，通过瞬态光电压技术及荧光光谱表征提供了自修复内建电场促进载流子分离的直接实验证据。相关成果以题为“Construction of Self-Healing Internal Electric Field for Sustainably Enhanced Photocatalysis”发表在Advanced Functional Materials（Adv. Funct. Mater. 2019, 1807934）上。


第一作者：代宝莹（博士生）；通讯作者：陆春华，寇佳慧
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201807934