西安交通大学杨贵东教授团队ACB：纳米凹坑介导的电子汇集效应实现纯水中高效压电光催化固氮

本研究由西安交通大学杨贵东教授团队完成，探讨了纳米凹坑介导的电子汇集效应对压电光催化固氮性能的提升作用。研究背景基于压电光催化在调控界面电荷转移行为中的潜力，但极化场作用下载流子分离与迁移的动力学机制尚不明确。研究目的是通过纳米凹坑优化载流子迁移动力学，实现压电极化与光催化过程的高效协同。研究选择钛酸铅（PbTiO3）作为催化剂，沿其超薄纳米片的极化方向构筑纳米凹坑，这些凹坑增强了压电极化强度并诱导电子汇集效应，有效缩短电荷转移距离并形成富电子活性中心。实验结果显示，优化后的NP-PbTiO3在纯水中的氨产率达108.9 μmol·g-1，显著高于现有催化剂。结论表明，纳米凹坑通过局域晶格畸变和电荷转移现象，显著提升了电荷分离效率和氮气活化能力，为高性能铁电半导体催化剂的开发提供了新思路。