利用人工光催化技术将太阳能转化为化学能被认为是缓解能源危机的一项令人鼓舞的技术。基于半导体的光催化制氢作为大规模生产可再生清洁能源的理想途径受到了人们广泛的关注，大量研究都集中在探索高效的光催化剂用于制氢。遗憾的是，光生电子和空穴极易复合，而不是参与光催化剂表面的氧化还原反应，导致光催化效率低，严重限制了进一步的实际应用。

近日，清华大学朱永法教授报道了通过将四(4-羟基苯基)卟啉（THPP）与四(4-羧基苯基)锌卟啉（ZnTCPP）偶联，成功构建了一种双卟啉异质结构。

文章要点

1）实验结果显示，在全光谱下，ZnTCPP/THPP的光催化析氢速率为41.4 mmol h⁻¹ g⁻¹，分别是纯ZnTCPP和THPP的约5.1和约17.0倍。

2）研究发现，ZnTCPP/THPP显著增强的活性主要归因于双卟啉之间形成的巨大界面电场，这极大地促进了电荷的有效分离和转移。同时，类似的双卟啉共轭结构也提供了合适的界面匹配，减少了界面缺陷，从而抑制了光生载流子的复合。

通过合理结合双卟啉合适的能带结构和高质量的界面接触，本工作为提高光催化性能的界面电场结构提供了新的视角。

参考文献

Jianfang Jing, et al, Construction of Interfacial Electric Field via Dual-Porphyrin Heterostructure Boosting Photocatalytic Hydrogen Evolution, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202106807

https://doi.org/10.1002/adma.202106807