Bi3TiNbO9 是一種層狀鐵電光催化劑，通過沿面內軸的去極化場驅動光生載流子的有效層內分離，在整體水分解方面表現出巨大的潛力。然而，由于層間勢壘較大，載流子沿面外c軸的層間傳輸較差，導致載流子復合的可能性很高，從而導致光催化活性較低。
在這里，中國科學院金屬研究所Gang Liu開發了一種高效光催化劑，由 Bi3TiNbO9 納米片組成，沿 c 軸梯度鎢 (W) 摻雜。這導致沿 c 軸產生額外的電場，同時由于結構畸變的加強而增強了沿 a 軸的層內的去極化場的大小。
文章要點
1）沿c軸的內置場和沿a軸的極化的結合可以有效促進光生電子和空穴分別向納米片的基底{001}表面和橫向{110}表面各向異性遷移，實現載體的理想空間分離。
2）因此，具有Rh/Cr2O3助催化劑的W摻雜Bi3TiNbO9鐵電光催化劑實現了高效且持久的整體水分解特性，從而為設計優異的層狀鐵電光催化劑提供了有效途徑。
參考文獻
Huang, J., Kang, Y., Liu, J. et al. Gradient tungsten-doped Bi3TiNbO9 ferroelectric photocatalysts with additional built-in electric field for efficient overall water splitting. Nat Commun 14, 7948 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43837-4
