上海自動化儀表研究實現光催化助催化劑調控內建電場成像

　　助催化劑是利用光催化和光電催化轉化太陽能到化學能過程中非常重要的組成部分。絕大多數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中間物參與了絕大多數的催化反應基元步驟，因此光催化性能的提升并不能簡單歸屬于助催化所促進的表面反應動力學。研究團隊利用自主研發的空間分辨表面光電壓譜和開爾文探針成像系統發現在以BiVO4為代表的模型體系上區域沉積助催化劑后，助催化劑和光催化材料界面的空穴轉移得到了極大的增強。令人驚奇的是使未擔載助催化劑的區域的內建電場方向發生了反轉，且強度提高。實驗數據和數值模擬的結果進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，使其由原來兩個獨立相反的內建電場變為相互連接且方向一致的內建電場，極大的增強了電荷分離的能力。