在光催化反应中，较小的电子极化子以及固液界面空穴的缓慢动力学导致的电荷快速复合现象，显著的阻碍光催化反应效率。有鉴于此，香港城市大学刘彬教授、河海大学敖燕辉教授等报道水合过渡金属离子能够促进电子极化子解离（通过金属离子的还原），促进空穴在固液界面转移（形成高价态金属），因此改善光催化降解污染物的性能。

本文要点

（1）

Fe³⁺离子具有优异的氧化还原性能，作为均相的氧化还原介质，使得BiVO₄光催化剂的光催化降解性能显著增强，比没有加入Fe³⁺的情况相比提高684倍。

（2）

通过电子极化子解离（Fe³⁺还原）诱导Fe(IV)物种产生（Fe³⁺氧化），因此通过Fe(VI)和有机污染物分子之间的供体-受体轨道相互作用，氧原子转移的动力学势垒非常低（5.4 kJ mol^-1）。这项工作通过消除电子定域和打破固液界面空穴转移的局限之间的协同作用，开发了高效率的人工光合成系统。

参考文献

Xin Gao, Juan Chen, Huinan Che, Hong Bin Yang, Bin Liu*, and Yanhui Ao*, Accelerating Small Electron Polaron Dissociation and Hole Transfer at Solid–Liquid Interface for Enhanced Heterogeneous Photoreaction, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c11123

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11123