AS | 吉林大学乔振安：聚合物插层调制组装策略构筑 高效介孔单晶BiVO₄光催化材料

背景：太阳能高效利用是解决能源与环境问题的关键，BiVO4半导体光催化材料具有潜力，但其块状单晶结构活性位点少，光生载流子分离效率低；多孔单晶结构虽能兼顾活性与传输，但合成中单晶性质与连通介孔结构在热力学与动力学上难以兼容。研究目的：吉林大学乔振安团队提出聚合物插层调制组装策略，通过乙酸根离子调控金属前驱物水解缩合动力学，利用聚乙烯亚胺（PEI）作为致孔剂形成三维网络，实现介孔单晶BiVO4的可控合成，并探究其光催化性能。结论：成功制备了系列孔壁厚度与孔径可调的介孔单晶BiVO4材料；其富缺陷单晶结构促进电子-空穴分离和传输，介孔提供丰富活性位点并增强传质；在芳香醇选择性氧化中实现99%转化率与99%选择性，并具优异稳定性。性能提升归因于晶界消除与钒空位微环境的协同作用。