双位取代钛酸锶

压电光催化活性7倍

镧和铝同晶双取代的钛酸锶通过晶格能量转移与压电场协同，克服载流子复合与CO₂活化能垒，实现高效CO₂还原。

Chuanzhou, Bi · Hangmin, Xu · Zhou, Ganghua · Hao, Song · Jian, Xu · Qijun, Li · 王斌 · Ding, Penghui · Li L. · Paul K., Chu · 许晖 · 朱兴旺 · Jianning, Ding

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

压电光催化CO₂还原活性

39.17 µmol g⁻¹ h⁻¹

活性提升倍数

7

技术优势

活性提高7倍

双位取代的晶格能量转移与压电电场协同促进载流子分离和CO₂还原，使活性从纯STO的约5.6提升至39.17 µmol g⁻¹ h⁻¹。

CO₂自发吸附

压电力降低CO₂吸附的热力学能垒，使CO₂无需外加活化即可自发吸附到催化剂表面，有利于后续还原。

促进电子转移

La和Al双位点作为电子转移平台，使电子从体相到表面的迁移更容易，从而减少复合、提高光催化活性。

应用场景

• 光催化CO₂还原：替代传统光催化剂，在压电辅助下高效还原CO₂为燃料或化学品。
• 压电催化：利用机械振动产生内电场，增强催化反应中的电荷分离与传输。
• 钙钛矿氧化物催化剂：提供可调晶格和双位取代平台，优化电子结构与催化性能。
• 缺陷工程：通过控制氧空位和Ti³⁺浓度抑制复合、提升催化活性。