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人們發現S型異質結有助于光生載流子的分離以及發生光催化反應。但是，通常構筑S型異質結的兩相缺乏足夠的接觸面積，這導致界面電荷難以充分分離，光催化反應的動力學比較緩慢。

有鑒于此，中國地質大學余家國院士、徐飛燕副教授等通過一步靜電紡絲方法合成In₂O₃/Nb₂O₅ S型異質結，在兩相材料之間構筑緊密接觸，促進界面超快速（<10 ps）的電子轉移，因此在光催化CO₂轉化反應中表現優異性能。

本文要點

(1)

通過飛秒瞬態光吸收光譜表征結果驗證S型異質結光催化劑具有超快的界面電子轉移。由于快速的界面電荷轉移，因此光電子和光生空穴能夠分別聚集在Nb₂O₅導帶和In₂O₃價帶，因此增強光生電荷壽命，有助于光化學反應的進行。

(2)

由于Nb₂O₅能夠有效的吸附和活化CO₂，因此這種In₂O₃/Nb₂O₅異質結纖維在CO₂光催化轉化表現優異的光催化活性。

參考文獻

Deng, X., Zhang, J., Qi, K. et al. Ultrafast electron transfer at the In₂O₃/Nb₂O₅ S-scheme interface for CO₂ photoreduction. Nat Commun 15, 4807 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-49004-7

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49004-7