具有共轭电子结构的双重稀土原子位点，用于高效的光催化水分解

《Chemical Communications》：Dual rare earth atomic sites with a conjugated electronic structure for efficient photocatalytic water splitting

构建了Eu和Ce双稀土活性位点，优化条件下在淡水和海水中的H?产率分别为558.6和232.7 μmol/g·h，量子产率22.17%和5.07%。研究表明，Ce–B–Eu活性位点通过增强电子相互作用、拓宽光吸收、提高载流子分离效率并降低H?还原活化能，显著提升光催化性能。分隔符：

　　

半导体材料的表面活性位点对于实现优异的光催化性能至关重要。在本研究中，通过原子限制策略，在掺硼的TiO?表面构建了具有共轭电子结构的Eu和Ce双稀土金属原子活性位点。在优化条件下，制备的光催化剂（CeEu–BTO）在淡水中的氢气释放速率为558.6 μmol g?1 h?1，在海水中的氢气释放速率为232.7 μmol g?1 h?1，相应的表观量子产率（AQY）分别为22.17%和5.07%。实验结果和密度泛函理论计算表明，CeEu–BTO的优异光催化活性主要源于通过硼桥连接的Ce和Eu原子活性位点（Ce–B–Eu），这些位点与TiO?之间存在强烈的电子相互作用。形成的Ce–B–Eu活性位点可以拓宽光吸收范围，提高光生载流子的分离效率，并降低H?还原的活化能。这项工作为设计高效的稀土金属耦合半导体光催化剂提供了一种新策略。