O-Cu-B单原子光催化剂

载流子零浪费

通过O-Cu-B不对称配位将杂质态重塑为电子中继态，载流子不再被俘获损耗，光催化效率大幅提升。

Li, Bo · 卢清杰 · Chen, Mingpeng · Huachuan, Sun · 张裕敏 · Dequan, Li · 张晋 · Zhou, Tong · 柳清菊

ACS Nano 2026

具体参数

表观量子效率

{'zh': '94.7', 'en': '94.7'} %

析氢速率提升倍数

{'zh': '2.8', 'en': '2.8'}

技术优势

载流子不再被俘获

O-Cu-B不对称配位使Cu相关杂质态离域化，降低了热辅助脱陷的有效势垒，抑制了陷阱介导的非辐射损耗。

量子效率接近极限

表观量子效率达到94.7%，意味着几乎所有吸收的光子都参与了催化反应。

析氢速率翻倍

与局域陷阱对照样品相比析氢速率提升2.8倍，证明离域化设计实际有效。

应用场景

• 高效光催化分解水制氢：以94.7%量子效率分解水制氢，近乎无光生载流子损耗。
• 太阳能制氢：实现太阳能到氢能的高效转化，突破传统光催化瓶颈。
• 单原子催化体系：配位工程调控单原子杂质态，提供通用载流子管理策略。
• 先进光催化材料：O-Cu-B配位设计创造先进光催化材料，离域化杂质态提效。