In uno studio pubblicato sulla rivista Science China Chemistry e guidato dal Prof. Rengui Li (State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences), è stata trovata una netta differenza di separazione di carica adattando razionalmente la simmetria morfologica di BiVO4 fotocatalizzatore.
È interessante notare che per BiVO4 ottaedrico cristalli, elettroni fotogenerati e lacune possono essere separati tra bordi e sfaccettature quasi equivalenti. Tuttavia, come per il BiVO4 ottaedrico troncato , gli elettroni fotogenerati tendono a trasferirsi sulle faccette {010} mentre i fori fotogenerati preferiscono accumularsi sulle faccette {120}, realizzando così la separazione spaziale delle cariche fotogenerate tra le diverse faccette.
Personalizzazione della morfologia di BiVO4 cristalli porta ad un’efficienza di separazione della carica fotogenerata e ad un’attività di ossidazione fotocatalitica dell’acqua significativamente migliorate. Si ritiene che il campo elettrico incorporato per guidare la separazione degli elettroni e delle lacune fotogenerate sia modulato sintonizzando la simmetria morfologica di BiVO4 cristalli.
"Tra la fotosintesi artificiale tramite la scissione fotocatalitica dell'acqua che consente l'utilizzo diretto e lo stoccaggio dell'energia solare in combustibili chimici, il trasferimento di carica fotoindotto da un fotocatalizzatore ai siti superficiali catalitici è vitale per garantire l'efficienza di utilizzo dell'energia solare", afferma Li.
"Pertanto, è di grande importanza esplorare l'influenza della morfologia e delle sfaccettature sulla separazione di carica. Sulla base della precedente ricerca sulla separazione spaziale della carica tra diverse sfaccettature nei cristalli semiconduttori, prendendo come piattaforma il vanadato di bismuto con struttura a bassa simmetria, questo il lavoro ha rivelato il ruolo significativo della simmetria morfologica nella separazione della carica, che è importante per facilitare la progettazione razionale dei fotocatalizzatori artificiali."
Ulteriori informazioni: Yuting Deng et al, Adattamento della simmetria morfologica dei fotocatalizzatori di vanadato di bismuto per un'efficiente separazione della carica, Science China Chemistry (2023). DOI:10.1007/s11426-023-1753-5
Fornito da Science China Press
