由于铁电材料具有方向一致的电荷分离方向和高于间隙的光电压，被认为是具有较高可行性的太阳能光催化剂，但是目前的铁电光催化剂活性并不是特别高。

有鉴于此，中科院大连化物所范峰滔等报道提出制备能够在铁电材料的正负畴收集电荷的纳米结构，因此能够使得铁电材料实现光催化分解水。

本文要点

（1）

这项研究观测发现，分布在BaTiO₃单晶的正、负畴的Au纳米粒子能够在热扩散距离（~50 nm）内实现光生电子、空穴的高效率累积。当BaTiO₃单晶铁电催化剂与氧化、还原助催化剂组装，在正电、负电Au纳米粒子分别氧化、还原反应。

（2）

通过铁电材料设计双极性电荷收集结构，实现了全分解水，为太阳能转化利用广生电荷提供经验和帮助。

参考文献

Liu, Y., Zhang, M., Wang, Z. et al. Bipolar charge collecting structure enables overall water splitting on ferroelectric photocatalysts. Nat Commun 13, 4245 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-32002-y

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32002-y