虽然半导体中氧空位的调控在光催化和光电催化中引起了广泛兴趣，但确定氧空位对光电催化性质的内在作用还尚不明确。近日，中国科学院李灿院士、李仁贵报道了用于光电催化水分解的铬酸铅中氧空位调控。

本文要点：

1) 作者通过控制贫O和富O退火后气氛的氧化学势来调节半导体铬酸铅（PbCrO₄）中的氧空位。作者发现，由于结构中氧原子的对称性差异，PbCrO₄中的氧空位可以引入电子浅能级和深能级。在贫O气氛下产生的更高深能级能够诱导形成更多的表面俘获态，从而产生更高的电荷分离光电压。同时，表面陷阱态的存在可以显著提高PbCrO₄光阳极的电荷注入效率，并增强水的氧化活性。

2) 在模拟的AM1.5G条件下，作者通过调节PbCrO₄光阳极中的氧空位，使其在1.23 V下实现了3.43 mA cm⁻²的光电流密度。表面捕获态的进一步钝化和引入水氧化助催化剂CoPi导致了1.12%的优异光电流效率（ABPE）。

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Hongpeng Zhou et.al Modulating Oxygen Vacancies in Lead Chromate for Photoelectrocatalytic Water Splitting Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202300914

https://doi.org/10.1002/adma.202300914