相同位置的单分子成像技术揭示了共催化剂对光催化活性的增强作用

《Advanced Functional Materials》：Identical-Location Single-Molecule Imaging Reveals Cocatalyst-Induced Enhancement in Photocatalytic Activity

本研究提出IL-SMLM（同位点单分子定位显微术），发现Pt催化剂使BiOBr光催化效率提升，边缘增强效应达基底12倍，源于压缩应变促进电荷分离，为设计高效光催化剂提供新方法。

　　

摘要

将助催化剂引入光催化体系已被广泛认为是加速催化反应和提高催化效率的有效方法。然而，以纳米级精度实时直接观察助催化效应仍然是一个重大挑战。本研究提出了一种先进的单分子成像技术——IL-SMLM（相同位置单分子定位显微镜），能够以纳米级分辨率解析并量化铂（Pt）助催化剂对溴氧化铋（BiOBr）光催化剂活性的增强作用。研究结果表明，Pt助催化剂显著提升了BiOBr基底平面和边缘的光还原能力。值得注意的是，边缘处的活性增强因子（约为4668）是基底平面的12倍。这种优先增强效应源于结构差异：边缘处的压缩应变有助于BiOBr中更有效的电荷分离和电子转移；此外，在引入均匀分布的Pt助催化剂后，边缘处的电荷分离效果会进一步得到增强。该研究强调了IL-SMLM作为探测单分子水平复杂助催化现象的强大工具，并为高性能光催化系统的合理设计提供了宝贵见解。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。