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南京工業大學教授陸春華、寇佳慧與東南大學教授趙遠錦合作制備了一種多功能光催化復合纖維，首次實現了太陽光驅動內建電場重構，并有效增強光催化性能提高。日前，這一研究成果以《構筑紅外光響應的光生電子驅動器來增強光催化產氫》為題，作為封面文章發表在《先進材料》上。

光(guang)(guang)催化反(fan)應(ying)是(shi)在太(tai)陽光(guang)(guang)照射下完成的化學反(fan)應(ying)，如果能夠在太(tai)陽光(guang)(guang)照射下實(shi)現內建電場(chang)重構(gou)，那么內建電場(chang)重構(gou)增強光(guang)(guang)催化這一研究策(ce)略將(jiang)有(you)效推動(dong)光(guang)(guang)催化技術(shu)的實(shi)際應(ying)用與發(fa)展。

據論文第一作者、南京工(gong)業(ye)大學材料科(ke)學與工(gong)程(cheng)學院(yuan)博士生(sheng)代寶瑩介紹，課題組(zu)創(chuang)新性地設計并構筑了(le)熱釋電(dian)—光(guang)(guang)熱—光(guang)(guang)催化復合微(wei)米纖維PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系統，以實現太陽光(guang)(guang)驅動(dong)內建電(dian)場重構，并顯著提高光(guang)(guang)催化分解水制氫效率達5倍以上，對應的平均表觀(guan)量子效率約為16.9%。

為(wei)了(le)充分發(fa)揮光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)材(cai)料和熱(re)(re)(re)釋(shi)(shi)電材(cai)料的(de)(de)性(xing)能，該團隊將光(guang)(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)局(ju)域在構筑的(de)(de)復(fu)合纖(xian)維(wei)的(de)(de)表界面，形成熱(re)(re)(re)收集型光(guang)(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)微(wei)反(fan)應(ying)(ying)器。為(wei)了(le)得(de)到最佳的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能，他們探討了(le)熱(re)(re)(re)釋(shi)(shi)電基底、光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)材(cai)料含量等與熱(re)(re)(re)釋(shi)(shi)電電勢輸出及光(guang)(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能的(de)(de)關聯(lian)，并對復(fu)合螺旋(xuan)纖(xian)維(wei)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)穩定性(xing)進(jin)行了(le)探索。

其研(yan)究(jiu)表明太陽光(guang)(guang)驅動(dong)內建電(dian)場重構可(ke)實現(xian)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)性能(neng)的(de)(de)顯著提高。另外，該團隊(dui)通過(guo)變溫熒光(guang)(guang)和(he)變溫光(guang)(guang)電(dian)化(hua)(hua)學表征等技(ji)術手段，探(tan)索了(le)熱釋電(dian)內建電(dian)場對光(guang)(guang)生載(zai)流子分離、傳輸及(ji)壽命的(de)(de)影響，為未來(lai)太陽光(guang)(guang)驅動(dong)內建電(dian)場重構增強光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)性能(neng)的(de)(de)研(yan)究(jiu)提供了(le)理(li)論依(yi)據與指導(dao)。

據(ju)了解，該(gai)研究成(cheng)果(guo)將來(lai)可(ke)以用來(lai)分(fen)解水制(zhi)備(bei)清潔(jie)可(ke)再生(sheng)能源氫(qing)氣、還原溫室氣體(ti)二氧化(hua)碳(tan)、氮氧化(hua)物固定、降解生(sheng)產和(he)生(sheng)活(huo)中形(xing)成(cheng)的有毒有害(hai)物質（如工(gong)業有機染(ran)料(liao)、醫用抗生(sheng)素、家居裝修產生(sheng)的甲醛等）等，以緩解日益嚴峻的環境和(he)能源問題。