钒掺杂钛酸锶

光解水双功能增强

钒掺杂SrTiO₃同时促进析氢与析氧反应并抑制光生载流子复合，催化活性随掺杂浓度提高而增强。

Mingzhen, Zhu · Lv, Shuhui · Bin, Xiao · Meijia, Gao · 杨强

International Journal of Hydrogen Energy 2025

技术优势

带隙降了

V掺杂使SrTiO₃的带隙减小，吸收边红移，从而可以利用更多可见光。

电子空穴不复合

V掺杂能有效抑制光生电子和空穴的复合，让更多载流子参与表面催化反应。

HER和OER双提升

V掺杂后析氢反应（HER）和析氧反应（OER）活性均增强，尤其在高掺杂浓度下更明显，有望提高全解水效率。

应用场景

• 光催化析氢：V掺杂SrTiO₃本征提升HER活性，可替代需要贵金属助催化剂的光催化剂。
• 光解水制氢：V掺杂同时改善光吸收和电荷分离，在全解水反应中无需牺牲剂即可工作。
• 人工光合作用：V掺杂SrTiO₃模拟自然光合作用，利用太阳能将水分解为氢气和氧气。
• 钙钛矿氧化物催化剂：V掺杂为钙钛矿氧化物催化剂提供了一种可调的电子结构改性方法，用于提升本征活性。
• 光电催化：V掺杂SrTiO₃可用作光电催化电极材料，扩展可见光响应并抑制表面复合。