磷化镓是一种成熟的用于从水中析出 H₂ 或 O₂ 的光电极材料，但用于析氢的颗粒基 GaP 光催化剂非常罕见。

为了了解其原因，加州大学戴维斯分校Frank E. Osterloh研究了悬浮 n 型 GaP 颗粒的光催化析氢反应 (HER)，以碘化物、亚硫酸盐、铁氰化物、亚铁离子和氢硫化物作为牺牲电子供体，并使用 Pt、Rh_yCr_2−yO₃ 和 Ni₂P HER助催化剂。

文章要点

1）在去除 GaP 表面的镓和氧化物电荷俘获态、添加 Ni₂P 助催化剂以降低质子还原过电势、降低 GaP−助催化剂界面处的肖特基势垒、调节GaP-液体界面耗尽层的极性，并优化电子供体的电化学势。

这项工作不仅展示了控制悬浮光催化剂中电荷分离的主要因素，而且还解释了为什么文献中大多数已知的 HER 光催化剂都是基于 n 型而不是 p 型半导体。

参考文献

Kathleen Becker, et al, 14.8% Quantum Efficient Gallium Phosphide Photocatalyst for Hydrogen Evolution, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c14545

https://doi.org/10.1021/jacs.3c14545