掺杂SrTiO₃单晶

全解水效率创纪录

通过晶面裁剪同时暴露{100}与{111}晶面,实现高效光生电荷分离与全分解水。

张洋 · Wang, Hao · Wenbo, Li · 丁鹏 · 王孟 · Yu Yang, Tang · Lin, Hao Yang · Peng, Yu · 郑昭科 · Yang Shuang · Dai, Sheng · Fei Liu, Peng · 杨化桂

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

析氢速率
2621.85 μmol·h⁻¹
表观量子产率
50.5 %

技术优势

晶面连续可调

通过逐步增加 Al³⁺ 浓度,依次获得暴露 {100}、{111}、{110} 晶面的单晶,无需更换熔盐体系。

量子产率破纪录

350 nm 处表观量子产率达 50.5%,计量比全分解水析氢速率 2621.85 μmol·h⁻¹,远超常规 SrTiO₃。

电荷分离各向异性增强

理论计算表明 Al 掺杂稳定 {111} 表面重构,Wulff 构造揭示表面结构演变机理,实验证实各向异性晶面主导高效电荷分离。

应用场景