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EES：硫原子掺杂Ti空位调节电子自旋轨道以操纵自旋翻转增强PEC水分解

NavyLIu
2024-07-22


image.png二氧化钛（TiO2）作为半导体光催化材料，因其高化学稳定性、无毒性和低成本而受到广泛研究。然而，TiO2仍存在可见光响应低和光生载流子复合快的问题。在此，为了克服TiO2的局限性，北京师范大学那娜通过空位捕获策略在Ti空位缺陷中引入了不同的硫源。

 

本文要点：

1) 与氧空位相比，TiO2上的Ti空位（VTi）可以诱导电子从价带中的电子自旋向下轨道（↓）转移到导带中的电子自转向上轨道（↑）。由于自旋钉扎效应，激发的电子被禁止在价带中沿轨道向下自旋，这抑制了电子-空穴对的复合，从而提高了PEC水分解性能。

2) 硫掺杂剂可以操纵电子自旋翻转来调节电子自旋方向并增加电荷载流子的数量。这可以解决常见掺杂策略的关键问题，即通过在价带上方掺杂p态来减小带隙，从而提高电子-空穴对的复合率。

 

参考文献：

Yixuan Gao et.al Regulating electron spin orbital by sulfur atoms-doped Ti vacancies to manipulate spin flip for enhancing PEC water splitting EES 2024

DOI: 10.1039/D4EE02674H

https://doi.org/10.1039/D4EE02674H




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