双分子铁电异质结

光-超声协同制氢

通过界面能级匹配与极化耦合，实现光-超声双场下高效电荷分离，解决了分子铁电体多场耦合效率低的问题。

周宁 · Wen, Yang · 胡伟 · Ren-Wei, Li · Zhang, Sen · Ye, Quiong

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

产氢速率

5.26 mmol g-1 h-1

提升倍数（相对(4,4-DFPD)₂PbI₄）

4.5

提升倍数（相对(4,4-DFCHA)₂PbI₄）

2.4

技术优势

产氢速率高数倍

得益于界面能级匹配与铁电/压电场的协同作用，电荷定向迁移增强，从而大幅提升产氢速率。

光-超声协同驱动

同时施加光照与超声，铁电与压电场共同促进电荷分离，克服了单一能量场下耦合不足的问题。

合成简便

采用一锅溶液法即可制备异质结，操作简单，便于规模化。

应用场景

• 光催化分解水：用于光催化分解水制氢，以异质结促进电荷分离，替代单一光催化剂。
• 太阳能制氢：作为太阳能制氢的光催化剂，在光照下驱动HI分解，实现高效产氢。
• 压电-光催化能源转化：在光-超声耦合下利用压电-光催化效应，用于多能量场协同的能源转化。
• 铁电功能材料：提供一种铁电异质结材料设计策略，利用铁电极化增强载流子分离效率。