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ACS Catal.综述:非接触外场协同增强光催化研究进展
发布时间:2023-08-23

第一作者:李喜宝

通讯作者:韩露,罗旭东,夹国华,张铁锐

作者单位:南昌航空大学,电子科技大学,辽宁科技大学,澳大利亚科廷大学,中国科学院理化技术研究所

文章DOI10.1021/acscatal.0c05354

关键词:光催化,电荷分离,非接触,外场增强,耦合效应


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本文被选为副封面(Supplementary Cover



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众所周知,在光催化反应中,光生载流子的有效分离起着至关重要的作用。除了光催化剂内在及本征的驱动力以外,外场的加入可以为光催化系统提供额外的能量输入,有助于提升光催化活性。但有关外场增强光催化的研究论文和综述文章大都集中在光电催化领域,在非接触式外场增强光催化的基础性综述方面还极其缺乏。与光催化剂自身的本征驱动相比,通过外场效应产生的驱动力作用可为光催化体系注入更多能量,并为光生电荷的分离提供强大的外在驱动力,从而显著提高光催化效率。在非接触的有利条件下,研究者采取与纯光催化、光电催化不同的外部能量驱动策略,为光催化技术的广泛应用带来了新的机遇。本文综述了热场、磁场、微波场、超声场四个典型的非接触外场及其耦合场对光催化性能的影响(图1)。重点介绍各外场效应驱动作用的机理和特点,并首次区分和定义了非接触外场和传统外场(如外电场等)的电荷分离驱动力。最后,对外场效应驱动光催化过程面临的挑战和未来发展前景进行了探讨。此篇综述将为外场协同增强光催化的研究和发展提供借鉴和参考,同时能够启发和激励更多研究者开发创新的外场耦合光催化调控策略,进而实现其催化效率的全面提升。

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各种非接触外场协同驱动光催化反应的示意图