电荷分离对于半导体在光催化领域的应用至关重要，特别是在涉及电子和空穴的光催化有机转化领域。

近日，江苏师范大学韩锡光教授，展雯雯副教授报道了通过改变半导体基光催化剂的组成和形貌，在纳米尺度上实现了光生载流子的空间分离。

文章要点

1）研究人员制备了一种以互穿In₂Se₃纳米片为核，以N掺杂碳层为壳层的蛋黄−壳纳米棒结构（In₂Se₃@N-C YSR）。

2）研究发现，这种带有受限空腔的蛋黄−外壳结构可以提供高表面积和多次光反射。此外，通过光电流测量、时间分辨光致发光光谱和密度泛函理论（DFT）计算发现，In₂Se₃到N掺杂碳层之间存在一条可控的电子转移路径，In₂Se₃纳米片和N掺杂碳层的空间分布可以提供空间分离的氧化还原活性位点。

3）得益于上述优点，所得到的In₂Se₃@N-C YSR对光催化有机转化表现出极高的光催化活性，包括胺的选择性氧化为亚胺和交叉脱氢偶联反应。另外，DFT计算还表明，基质在In₂Se₃@N-C上的有效吸附对有机转化的光催化过程也有很好的影响。

参考文献

Qiuyan Shen, et al, Spatially Separated Photoinduced Charge Carriers for the Enhanced Photocatalysis Over the One-Dimensional Yolk−Shell In₂Se₃@N-C Nanoreactor, ACS Catal., 2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c03360

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c03360