上海自動化儀表研究實(shí)現(xiàn)光催化助催化劑調(diào)控內(nèi)建電場成像

　　助催化劑是利用光催化和光電催化轉(zhuǎn)化太陽能到化學(xué)能過程中非常重要的組成部分。絕大多數(shù)的光催化體系都需要引入助催化劑(cocatalyst)來極大提升光催化的活性。人們一直以來對于助催化劑在上述轉(zhuǎn)化過程中所起到的真正作用并不清楚。其中一個重要的原因在于光催化過程中光生電荷做為一種重要的反應(yīng)中間物參與了絕大多數(shù)的催化反應(yīng)基元步驟，因此光催化性能的提升并不能簡單歸屬于助催化所促進(jìn)的表面反應(yīng)動力學(xué)。研究團(tuán)隊利用自主研發(fā)的空間分辨表面光電壓譜和開爾文探針成像系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)在以BiVO4為代表的模型體系上區(qū)域沉積助催化劑后，助催化劑和光催化材料界面的空穴轉(zhuǎn)移得到了極大的增強(qiáng)。令人驚奇的是使未擔(dān)載助催化劑的區(qū)域的內(nèi)建電場方向發(fā)生了反轉(zhuǎn)，且強(qiáng)度提高。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)一步表明助催化劑的引入有效的增加了空間電荷層的尺寸，使其由原來兩個獨(dú)立相反的內(nèi)建電場變?yōu)橄嗷ミB接且方向一致的內(nèi)建電場，極大的增強(qiáng)了電荷分離的能力。