同济徐晓翔Nano Energy: 去掉晶界，性能更强！介孔单晶SrNbO2N加速电荷传输以促进太阳能水分解

晶界是两个具有不同取向的晶体彼此紧密粘附的界面。这些界面通常在多晶固体的许多重要特性中发挥关键作用，然而，对于微粒半导体光催化，晶界阻碍了光生电荷(e^–和h⁺)的传输，严重破坏了光催化性能。

在此，同济大学徐晓翔课题组合成了无晶界的SrNbO₂N多孔单晶(PSC)，它对水氧化反应具有极高的光催化活性和稳定性。

与传统的SrNbO₂N相比，所制备的SrNbO₂N PSCs具有大大增强的电荷转移和分离条件，这反过来又为水氧化成O₂提供了卓越的光催化性能。具体而言，在420±20 nm处，优化的SrNbO₂N-P的AQE高达5.64%，这是迄今为止报告的SrNbO₂N基光催化剂的最高值。

电荷分布模拟显示，当SrNbO₂N粉末包含充满晶界的固体致密颗粒时，电荷会聚集在晶界附近。引入孔隙率只能部分缓解这个问题，因为电荷仍然不均匀地分布在颗粒之间，在这些情况下会发生严重的电荷复合。因此，晶界的去除保证了电荷的快速传输，抑制了光生电荷复合。

Mesoporous Single-Crystalline SrNbO₂N: Expediting Charge Transportation to Advance Solar Water Splitting. Nano Energy, 2022. DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107059