自旋自由度是促进光催化载流子动力学和表面反应动力学的重要内在参数。

在这里，天津大学Ji-Jun Zou， Lun Pan证明了 ZnO 中的手性结构可以诱导自旋选择性效应，从而提高光催化性能。

文章要点

1）研究人员使用手性蛋氨酸分子作为对称破缺剂合成的 ZnO 晶体表现出分级手性。磁圆二色性光谱和磁导探针原子力显微测量表明，手性结构充当自旋过滤器并在光生载流子中诱导自旋极化。

2）极化载流子不仅具有延长的载流子寿命，而且在反应过程中增加了三线态副产物而不是单线态副产物。因此，与非手性 ZnO 相比，左手性 ZnO 和右手性 ZnO 在光催化 O2 生产中的活性分别高出 2.0 倍和 1.9 倍，在污染物光降解中的活性分别高出 2.5 倍和 2.0 倍。

这项工作提供了一种可行的策略来操纵金属氧化物中的自旋特性，以实现电子自旋相关的氧化还原催化。

参考电竞投注官网

Ai, M., Pan, L., Shi, C. et al. Spin selection in atomic-level chiral metal oxide for photocatalysis. Nat Commun 14, 4562 (2023).

DOI： 10.1038/s41467-023-40367-x

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40367-x