光电化学分解水是一种非常重要和快速发展的制备清洁H₂技术，但是目前局域表征界面光电催化分解水仍是巨大的挑战。

有鉴于此，日本金泽大学Marina V. Makarova、Yasufumi Takahashi、Yuri E. Korchev，北九州市立大学Fumiaki Amano等报道对在Ti上生长的锐钛矿晶相TiO₂纳米棒阵列催化剂通过扫描电化学电化学显微SECCM方法进行表征，而且在垂直方向和平行方向上通过SECCM进行成像表征。

本文要点：

（1）

与块体材料的循环伏安测试中只能对靠顶部与电解液接触的部分进行SECCM表征相比，这种纳米棒阵列表征更好的理解电荷传输相关现象。虽然光电流的强度分布不均匀，TiO₂纳米棒存在光电流更高或者更低的部分，纳米棒的顶部和壁的反应活性非常类似。

（2）

表征结果发现，这种纳米棒TiO₂阵列中的电子-空穴分离方向呈相互垂直取向。这种方式通过沿着纳米棒的轴向进行电子传输，因此促进广生空穴通过较低的距离扩散到电解液界面。进一步的，通过修饰PbO₂纳米粒子的TiO₂纳米棒的相关光电催化表征结果同样验证了这个结论。

参考文献

Marina V. Makarova*, Fumiaki Amano*, Shinpei Nomura, Chihiro Tateishi, Takeshi Fukuma, Yasufumi Takahashi*, and Yuri E. Korchev*, Direct Electrochemical Visualization of the Orthogonal Charge Separation in Anatase Nanotube Photoanodes for Water Splitting, ACS Catal. 2022, 12, 1201–1208

DOI: 10.1021/acscatal.1c04910

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04910