制备具有理想电荷转移特性的钙钛矿基异质结构的能力是制备一组具有可调光电性能的钙钛矿型材料和器件的重要努力。然而，由于II型和ZSCHEM型异质结的材料选择和能带排列相似，获得具有良好电子转移途径的钙钛矿型异质结用于光催化仍然具有挑战性。

在这里，南京大学Yingfang Yao，邹志刚，天津大学Bin Liu报道了一种有效的钙钛矿基异质结构中电荷转移途径的有效定制，通过类型II到Z方案的转换，用于高效和选择性地光催化二氧化碳还原。

文章要点

1）具体地说，合成了CsPbBr₃/TiO₂和CsPbBr₃/Au/TiO₂异质结，并用超快光谱对其进行了研究。此外，以CsPbBr₃/TiO₂和CsPbBr₃/Au/TiO₂为例，操作实验和理论计算证实，通过建立低阻欧姆接触，第二类异质结构可以很容易地转变为ZSCHEME异质结构，这表明快速电子转移路径在Z-SCHEME结构中是至关重要的，CsPbBr₃/Ag/TiO₂和CsPbBr3/MoS₂异质结构进一步证明了这一点。

2)与纯CsPbBr₃和CsPbBr₃/TiO₂光催化还原相比，CsPbBr₃/Au/TiO₂光催化还原电子消耗速率分别提高了5.4倍和3.0倍。密度泛函理论计算和原位漫反射红外傅里叶变换光谱表明，较低的*CO脱附能比*HCO加氢脱附能具有更高的CO选择性。

这一细致的设计为钙钛矿型多功能材料的改性提供了启示，并启发了具有理想电荷转移的半导体异质结构在催化和光电应用中的有意识的优化。

参考文献

Wentao Song, et al, Unraveling the Transformation from Type-II to Z‑Scheme in Perovskite-Based Heterostructures for Enhanced Photocatalytic CO2 Reduction, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c12073

https://doi.org/10.1021/jacs.3c12073