活化金属离子掺杂的氧化物作为可见光催化剂需要对光催化剂的几何结构和电子结构进行调节，这是个非常困难的挑战。

有鉴于此，兵库县立大学Zhenhua Pan等报道固体molten反应方法合成Bi和Rh共掺杂的SrTiO₃颗粒光催化剂。

本文要点

（1）

作者研究发现SrTiO₃:Bi,Rh表现为单晶的核壳颗粒，其中核的部分没有掺杂，壳具有元素掺杂。合成的SrTiO₃:Bi,Rh颗粒能够稳定Rh³⁺的能带结构，从而作为可见光响应的能级，而且不引入陷阱能带。

（2）

通过精确设计几何结构以及电子结构，能够形成高浓度的长寿命自由电子，并且将这些自由电子转移到助催化剂上进行产氢反应。SrTiO3:Bi,Rh在420 nm具有高达18.9 %的表观量子产率，是目前Rh掺杂SrTiO₃材料的新纪录。此外，作者使用Mo掺杂BiVO4与SrTiO3:Bi, Rh构筑固态Z型异质结，在光催化分解水的420 nm表观量子效率达到7.1 %。这项研究工作解释了调节几何结构、电子结构对于光催化剂的重要作用，并且通过固态molten反应达到这种目的。

参考文献

Zhenhua Pan, Junie Jhon M. Vequizo, Hiroaki Yoshida, Jianuo Li, Xiaoshan zheng, Chiheng Chu, Qian Wang, Mengdie Cai, Song Sun, Kenji Katayama, Akira Yamakata, Kazunari Domen, Simultaneous Structural and Electronic Engineering on Bi- and Rh-co-doped SrTiO₃ for Promoting Photocatalytic Water Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/ange.202414628

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202414628