铁电纳米材料具有可转换的表面电子特性，对光催化和电催化具有重要意义。迄今为止，关于铁电表面在电催化中的影响的研究主要限于出现复杂界面的纳米粒子系统。近日，加州大学圣地亚哥分校David P. Fenning，Tod A. Pascal等使用 MBE 生长的具有原子尖锐界面的外延 BaTiO₃ 薄膜作为模型表面，以证明铁电极化对电子结构、中间体结合能和析氢反应 (HER) 电化学活性的影响。

本文要点：

1）作者使用电化学极化技术在薄膜中建立明确的极化状态，而不需要金属覆盖层。

2）通过分子束外延 (MBE) 生长的纳米结构薄膜的光滑表面以及受控的化学、取向和极化使得能够深入研究铁电转换对纳米尺度反应机制和表面特性的影响。

3）结合电化学实验、表面光谱和理论，作者通过切换铁电极化的方向展示了对 (001) BaTiO₃ 催化剂的中间体结合能和电化学活性的可控调制。

该工作所证明的通过铁电开关调节单个催化剂上吸附物结合能的能力为催化剂电子结构设计开辟了新的维度。

Pedram Abbasi, et al. Ferroelectric Modulation of Surface Electronic States in BaTiO₃ for Enhanced Hydrogen Evolution Activity. Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00047

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c00047