Pt/TiO₂光催化剂

空间分辨10 nm

在Pt/Nb:TiO₂体系中识别出相距150 nm的独立阴阳极位点，揭示不对称表面能带，驱动定向载流子分离。

Bo, Tianyu · Su, Haoqing · Bae, Je Hyun · Askarova, Gaukhar · Hu, Shu · Mirkin, Michael V. · ORecord 科技单元

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2026

参数信息

空间分辨率

~10 nm

阴阳极间距

~150 nm

阴极局域表面电位

-0.53 V

阳极局域表面电位

0.58 V

局域能带边偏移

~1.5 eV

技术优势

10 nm空间分辨

利用同一纳米探针在隧道距离进行安培和电位双模式检测，实现了定量、高分辨的光电化学过程成像。

直接看见阴阳极

在Pt/Nb:TiO₂体系中识别出相距约150 nm的独立阴极和阳极点，并测得局域表面电位。

能带不连续达1.5 eV

光谱分析揭示金属Pt与氧化态Pt在分解水条件下共存，其不对称表面能带导致约1.5 eV的局域能带边偏移，驱动定向载流子分离。

应用场景

• 光催化分解水：高分辨成像揭示Pt助催化剂上独立阴阳极位点，指导颗粒催化剂设计。
• 光电催化：隧道距离电位/电流双模式检测，直接关联局域电子转移与表面电位。
• 人工光合作用：揭示金属/氧化物态Pt共存导致能带偏移，模拟自然光合系统电荷分离。
• 电催化：以Pt/TiO₂为模型，原位定量解析纳米电催化剂局域反应速率分布。