王中林AEM综述：压电光电子效应增强光催化和光电催化的研究进展

兔兔

2020-02-29

通过光催化或光电催化将太阳能直接转化为化学能是当前能源可持续发展和环境修复的研究热点。然而，其目前的效率还远远不能令人满意，特别是受到严重电荷复合的影响。压电光电子增强光（电）催化技术为环境机械能和太阳能的耦合利用提供了一个理想的平台。有鉴于此，中科院北京纳米能源与纳米系统研究所王中林和天津大学邹吉军等人综述了基于压电增强光（电）催化反应的研究趋势和影响。

本文要点：

1）首先重点介绍了压电光电子效应对光催化作用的基本原理和电荷迁移的基本机制。通过对不同类别的压电光催化剂（如典型的ZnO、MoS₂和BaTiO₃）进行比较和分类，概述了压电极化促进光（电）催化技术在水分解和污染物降解方面的研究进展。

2）同时介绍了促进其催化活性的优化方法，并指出了在此研究领域的一些基本问题，如需要对影响压电光电系统的因素（如空间电荷区厚度、界面缺陷和异质结的接触电位[肖特基势垒]）进行精确测定和比较。

3）最后，对极化增强策略的发展前景进行了展望，指出了探索新材料对于增强压电光催化过程的重要性。2D材料，尤其是具有强压电性的单层2D材料，提供了一个值得综合研究的新体系。此外，同步压电催化和压电‐光催化在水分解或降解过程中的各自功能应该得到关注和研究。

Lun Pan et al. Advances in Piezo-Phototronic Effect Enhanced Photocatalysis and Photoelectrocatalysis. Adv. Energy Mater. 2020, 2000214.

DOI: 10.1002/aenm.202000214.

https://doi.org/10.1002/aenm.202000214