对经济高效的太阳能燃料的需求引发了对人工光合作用的广泛研究，然而设计高性能颗粒光催化剂的努力在很大程度上受到低效电荷分离的阻碍。因为颗粒光催化剂中的电荷分离是由其还原和氧化位点之间的不对称界面能量驱动的，所以增强该过程需要在不损害表面反应的动力学和选择性的前提下对界面能量进行纳米级调节。

浙江大学Chiheng Chu和日本中央大学Zhenhua Pan等实现了这一目标的一般策略。该策略涉及到应用核/壳型助催化剂，这在各种光催化系统得到了验证。

本文要点：

（1）

有希望的H₂O₂产生效率验证了作者关于调节界面能量以增强电荷分离和光合作用性能的观点。特别地，这种策略在BiVO₄系统上被强调，用于总的H₂O₂光合作用，太阳能到H₂O₂的转化率为0.73%。

（2）

作者在C₃N₄和TiO₂上进一步证明了用于界面能量调节的核/壳助催化剂结构的可行性，证明了其对于增强光合作用系统中的电荷分离和性能的高度通用性。

参考文献:

Liu, T., Pan, Z., Kato, K. et al. A general interfacial-energetics-tuning strategy for enhanced artificial photosynthesis. Nat Commun 13, 7783 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-35502-z

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35502-z