Bi₃TiNbO₉ 是一种层状铁电光催化剂，通过沿面内轴的去极化场驱动光生载流子的有效层内分离，在整体水分解方面表现出巨大的潜力。然而，由于层间势垒较大，载流子沿面外c轴的层间传输较差，导致载流子复合的可能性很高，从而导致光催化活性较低。

在这里，中国科学院金属研究所Gang Liu开发了一种高效光催化剂，由 Bi₃TiNbO₉ 纳米片组成，沿 c 轴梯度钨 (W) 掺杂。这导致沿 c 轴产生额外的电场，同时由于结构畸变的加强而增强了沿 a 轴的层内的去极化场的大小。

文章要点

1）沿c轴的内置场和沿a轴的极化的结合可以有效促进光生电子和空穴分别向纳米片的基底{001}表面和横向{110}表面各向异性迁移，实现载体的理想空间分离。

2）因此，具有Rh/Cr₂O₃助催化剂的W掺杂Bi₃TiNbO₉铁电光催化剂实现了高效且持久的整体水分解特性，从而为设计优异的层状铁电光催化剂提供了有效途径。

参考文献

Huang, J., Kang, Y., Liu, J. et al. Gradient tungsten-doped Bi3TiNbO9 ferroelectric photocatalysts with additional built-in electric field for efficient overall water splitting. Nat Commun 14, 7948 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43837-4