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電荷分離是光催化反應得到較高效率的關鍵，鐵電材料是具有前景的材料能夠改善電荷分離，但是關于鐵電材料光催化性能的相關研究非常罕見。

有鑒于此，中國科學院大連化物所李燦院士、范峰滔研究員等報道鐵電PbTiO₃材料靠近晶化晶面的表面Ti缺陷位點能夠捕獲電子，導致復合，因此降低光催化活性。

本文要點：

（1）

為了解決Ti缺陷導致的光催化活性降低，在PbTiO₃的極性晶面表面生長SrTiO₃納米層，有效的緩解了界面Ti缺陷。這種表面SrTiO₃納米層修飾在極化晶面和助催化劑之間構筑高效電子轉移路徑，拓展了載流子壽命（從50 μs增加至ms尺度），顯著增強電子參與水分解反應。

（2）

通過修飾SrTiO₃納米層，光催化全分解水的表觀量子效率達到目前報道鐵電光催化劑材料最高的效率。這項工作為設計高效率的鐵電光催化體系提供有效的策略。

參考文獻

Zhang, J., Liu, Y., Dittrich, T. et al. Unveiling charge utilization mechanisms in ferroelectric for water splitting. Nat Commun 16, 1515 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-56359-y

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56359-y