半导体-电解质界面决定半导体电催化的行为，根据经典的电子转移理论，该界面可通过类似肖特基的结构来进行描述。近日，新加坡南洋理工大学张华，王岐捷，刘政等团队合作发现，该模型不能解释他们工作中观察到的超薄半导体催化过程中载流子的超高积累现象。作者通过基于微电池的原位电子/电化学测量揭示一个普遍的自门控现象，以阐明电催化反应中半导体的电子传导调制。作者进一步证明了半导体催化剂的类型与它们的电催化作用密切相关，比如，n型半导体催化剂更倾向于阴极反应，如析氢反应；而p型催化剂更倾向于阳极反应，如析氧反应；双电极倾向于同时进行阳极和阴极反应。该工作为电催化过程中半导体-电解质界面的电子起源提供了新的视角，为设计高性能半导体催化剂铺平了道路。
Yongmin He, Qiyuan He, Qi Jie Wang*, Hua Zhang*, Zheng Liu*, et al. Self-gating in semiconductor electrocatalysis. Nat. Mater., 2019
DOI: 10.1038/s41563-019-0426-0
