電荷分離受限、電荷遷移緩慢以及高電子-空穴復(fù)合率仍是阻礙光電化學(xué)（PEC）水分解效率的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。此外，目前人們?nèi)匀粵](méi)有完全弄懂體相電荷傳輸過(guò)程的電荷轉(zhuǎn)移路徑，因此對(duì)于開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)這些電荷傳輸路徑的有效策略同樣是重大挑戰(zhàn)。
有鑒于此，西北工業(yè)大學(xué)盧小泉教授、西安交通大學(xué)盧柄璋教授、杜佩瑤教授等通過(guò)優(yōu)化小分子配體的錨定位點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種分子功能層——4-乙基咔唑銅酞菁（4EtCz-Pc），實(shí)現(xiàn)了較強(qiáng)的偶極矩、比較大的內(nèi)電場(chǎng)，并且在邊緣處實(shí)現(xiàn)特別高的正向靜電勢(shì)。
本文要點(diǎn)：
（1）
當(dāng)4EtCz-Pc與OER助催化劑、半導(dǎo)體光陽(yáng)極釩酸鉍BVO結(jié)合，構(gòu)筑Co(OH)2/4EtCz-Pc/BiVO4復(fù)合光陽(yáng)極體系。這種新型光陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的性能，并且能夠持續(xù)工作的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)15 h。
此外，通過(guò)各種各樣的表征技術(shù)，尤其是掃描光電化學(xué)顯微鏡（SPECM），證實(shí)了在PEC光電催化過(guò)程中，4EtCz-Pc能夠顯著的降低空穴從陽(yáng)極注入活性層的能壘。
（2）
這項(xiàng)研究提出了一種優(yōu)化接枝修飾酞菁配體的有效策略，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的內(nèi)部電場(chǎng)，有助于在光陽(yáng)極內(nèi)形成新電荷傳輸路徑。
參考文獻(xiàn)
Wei Luo, Hui Xiao, Shengya Zhang, Ze Wang, Rongfang Zhang, Jianbin Xue, Yanjun Feng, BingZhang Lu, Peiyao Du, Xiaoquan Lu, Phthalocyanine Grafting Strategy Induces Strong Intrinsic Electric Fields and Molecule‐Edge Carrier Transport Pathways for Photoelectrochemical Water Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202504589
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202504589
