太阳能整体水分解光催化制氢是解决能源危机的一种有前景的策略。然而，光生电子-空穴对的快速复合严重制约了催化剂的光催化活性。

近日，苏州大学康振辉教授，刘阳教授报道了利用原位瞬态光电压（TPV）技术研究了光催化剂的界面光生载流子提取、光生载流子复合和界面电子传递动力学。

文章要点

1）研究发现，碳点/NiCo₂O₄（CDs/NiCo₂O₄）复合材料由于CDs的电荷储存，削弱了光生载流子的复合速率，在没有任何清除剂的情况下提高了光催化剂水分解的活性。

2）CDs可加速界面电子提取约0.09 ms，而CDs的最大电子保存时间可达0.7 ms。最佳的CDs/NiCo₂O₄复合材料（质量分数为5 wt% CDs）在常压下的产氢量为62 µmol h⁻¹ g⁻¹，产氧量为29 µmol h⁻¹ g⁻¹，约为纯NiCo₂O₄的4倍。

这项工作在原位TPV测试的基础上，为CDs的电荷储存和光催化剂的界面电荷动力学提供了充分的证据。

参考文献

Haodong Nie, et al, In-situ transient  photovoltage  study  on  interface  electron  transfer regulation  of  carbon  dots/NiCo₂O₄ photocatalyst  for  the  enhanced overall water splitting activity, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-021-3723-2

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3723-2