上海自動(dòng)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(gè)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(dòng)力學(xué)。研究團(tuán)隊(duì)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(gè)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。