人工光合成领域的关键挑战问题是调控半导体光催化剂的光生电荷的行为。

有鉴于此，大连化学物理研究所李仁贵等报道研究PbCrO₄光催化剂，发现当调控PbCrO₄光催化剂的形貌，分别合成了平行六面体、截断十面体、细长的菱形，通过形貌调控实现暴露具有各向异性的晶面。光生电荷的空间分布情况与晶面的各向异性密切相关，其中t-PbCrO₄、r-PbCrO₄具有空间分离的光生电荷。

本文要点

（1）

在不同的各向异性晶面之间，电荷分离效率随着表面光电压的差值变化呈准线性的变化规律。当使用Fe³⁺作为电子受体，r-PbCrO₄在500 nm光催化水氧化反应的表观量子效率达到6.5 %。在各向异性晶面PbCrO₄晶体Fe²⁺重新氧化为Fe³⁺的反向反应得到完全的抑制，因此Fe³⁺的转化达到~100 %。

（2）

当各向异性晶面之间的光电压差值超过临界值（10 mV），能够产生空间电荷分离。通过研究光电压差值与电荷分离效率之间的关系，发现其遵循准线性变化。由于r-PbCrO₄具有较高的表面光电压区别，因此r-PbCrO₄展示了较高的电荷分离和光催化水氧化性能。

参考文献

Wenchao Jiang, Chenwei Ni, Lingcong Zhang, Ming Shi, Jiangshan Qu, Hongpeng Zhou, Chengbo Zhang, Ruotian Chen, Xiuli Wang, Can Li, Rengui Li, Tuning the Anisotropic Facet of Lead Chromate Photocatalysts to Promote Spatial Charge Separation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207161

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202207161