LaTaON₂多孔单晶（PSCs）集结构一致性和多孔微结构于一体，具有良好的光催化性能。PSCs中晶界的缺失确保了光载流子从实体到表面的快速运输，从而减少了复合。而多孔微结构不仅为光化学反应提供充足的可及表面，而且通过额外的光子反射/散射加强光子与物质的相互作用。

近日，同济大学徐晓翔教授报道了以(Bi_0.75La_0.25)₄TaO₈Cl为前驱体，采用拓扑定向法成功制备出LaTaON₂ PSCs。这种LaTaON₂ PSCs具有比传统方法制备的LaTaON₂ PSCs显著提高的水氧化制O₂的光催化活性。

文章要点

1）在最佳条件下，LaTaON₂ PSCs在420±20 nm处获得了5.7%的量子效率（AQE），是迄今为止，所报道的LaTaON₂的最高值。

2）在含有LaTaON₂ PSCs、SrTiO₃：Rh和Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原对的Z-Scheme光催化体系中，实现了稳定的水分解为化学计量比的H₂和O₂。

3）研究发现，LaTaON₂ PSCs中晶界的缺失保证了光载流子从本体到表面的快速迁移，从而实现了优异的光催化性能。

4）该合成策略可以很好地推广到其他相关化合物，具有广泛的适用性。

研究工作不仅为合成钙钛矿型氮氧化物的PSCs提供了一种有效策略，而且丰富了提高这些材料光催化性能的工具箱。

参考文献

Shufang Chang, et al, LaTaON₂ Mesoporous Single Crystals for Efficient Photocatalytic Water Oxidation and Z‑Scheme Overall Water Splitting, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c06871

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06871