华大在线讯（通讯员 徐洪峰）近日，我校化学学院张礼知教授研究团队在卤氧化铋光催化材料内电场调控研究方面取得重要进展，相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Advanced Materials》（Adv. Mater. 2016, 28, 4059.）上。这是该研究团队在卤氧化铋光催化领域发表的第六篇影响因子大于10的研究论文。

   半导体光催化技术能够把地球上丰富的太阳能转化为化学能，受到越来越多的关注。在半导体光催化过程中，电子和空穴在半导体体相复合速度比电荷传输和电荷表面催化反应速度更快，极大地降低半导体光催化剂的体相电荷分离效率，阻碍了半导体光催化技术的应用。因此，提高体相电荷分离效率是实现半导体光催化技术规模化应用的关键之一。文献报道的表面修饰、表面缺陷工程及异质结构建等方法虽能促进表面电荷分离，但无法有效提高体相电荷分离效率。
   张礼知教授研究团队针对上述难题，发展了一种基于内电场调控来提高光催化剂体相电荷分离效率的全新策略。该研究团队在其前期的研究基础之上（Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2189），通过把碳掺杂剂均相注入到Bi3O4Cl晶格内部来提高其内电场强度，在碳掺杂Bi3O4Cl纳米片中实现了高达80%的体相电荷分离效率。该效率远高于所有已报道光催化剂的体相电荷分离效率。该研究团队发现，较强的内电场能够有效促进光生电子和空穴的分离，并且具有较强的局域能力阻止电子和空穴在从内到外的迁移过程中发生复合，最终获得极高的体相电荷分离效率。碳掺杂Bi3O4Cl纳米片则凭借其超高的体相电荷分离效率在无需助催化剂和有机牺牲剂条件下实现可见光光催化分解水产生氧气。
   以上研究得到了国家杰出青年科学基金、国家973计划、国家自然科学基金以及华中师范大学优秀博士学位论文培育计划等项目的资助。