同济徐晓翔ACS Nano: LaTaON2介孔单晶用于高效光催化水氧化和Z型全分解水

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同济徐晓翔ACS Nano: LaTaON2介孔单晶用于高效光催化水氧化和Z型全分解水钙钛矿氮氧化物AM(O, N)3(A=Ca、Sr、Ba、La；M=Ti、Nb和Ta)对太阳光具有很强的吸收性，而且在热力学上适用于水氧化还原反应。但是，在多晶样品的晶界处产生高缺陷浓度大大阻碍了载流子传输并减少了光载流子的扩散长度。
同济大学徐晓翔团队使用(Bi0.75La0.25)4TaO8Cl作为前体通过拓扑路线成功合成了LaTaON2 PSC，并用其进行可见光光催化水氧化为O2。
同济徐晓翔ACS Nano: LaTaON2介孔单晶用于高效光催化水氧化和Z型全分解水
同济徐晓翔ACS Nano: LaTaON2介孔单晶用于高效光催化水氧化和Z型全分解水
LaTaON2多孔单晶(PSC)结合了结构相干性和多孔微结构，保证催化剂具有良好的光催化性能。PSC中没有晶界确保了光生载流子从本体到表面的快速传输，从而减轻了光生载流子的复合。
多孔微结构不仅为光化学反应提供了充足的可触及表面，而且还通过额外的光子反射/散射加强了光子-物质相互作用。
同济徐晓翔ACS Nano: LaTaON2介孔单晶用于高效光催化水氧化和Z型全分解水
LaTaON2 PSC在420±20 nm处的表观量子效率(AQY)高达5.7%。在使用LaTaON2 PSC作为O2析出光催化剂的Z型系统中也实现了稳定的全水分解。
这些结果不仅证明了PSC促进了光生载流子的迁移，从而提供了卓越的光催化性能，而且为合成钙钛矿氧氮化物的PSC提供了新策略。
LaTaON2 Mesoporous Single Crystals for Efficient Photocatalytic Water Oxidation and Z-Scheme Overall Water Splitting. ACS Nano, 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c06871

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