Nat. Rev. Mater.：金属氧化物光催化剂的电子缺陷

芣苢

2022-05-06

深入了解缺陷对太阳能转换材料的优化至关重要。对于金属氧化物光（电）催化剂来说尤其如此，它通常具有高浓度的电子活性带电点缺陷。在光伏材料中，除了选定的掺杂剂外，缺陷被认为是不利的，应予以消除以最大限度地减少电荷愈合。然而，光催化是一个更复杂的过程，其缺陷可以发挥积极作用，例如稳定电荷分离和介导限速催化步骤。近日，伦敦帝国理工学院Aron Walsh，巴塞罗那科技学院Ernest Pastor等对金属氧化物光催化剂的电子缺陷进行了总结。

本文要点：

1）作者讨论了金属氧化物中电子缺陷的行为，特别关注了以极化子形式捕获电荷的形成和功能的基础原理。

2）重点总结了缺陷如何在光照下静态或瞬时改变金属氧化物的电子结构，并讨论这种变化对光驱动催化反应的影响。

3）最后，作者将氧化物缺陷化学与基于氮化碳、聚合物和金属卤化物钙钛矿的新型光催化剂进行比较。

Ernest Pastor, et al. Electronic defects in metal oxide photocatalysts. Nat. Rev. Mater., 2022

DOI: 10.1038/ s41578-022-00433-0

https://www.nature.com/articles/s41578-022-00433-0