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构筑半导体异质结是改善界面电荷分离以及界面电荷传输，增强光催化的代表性策略。但是通常半导体材料之间的晶格失配（δ）显著阻碍了界面电荷动力学。
有鉴于此，新加坡国立大学林志群教授、苏州科技大学杨鸿斌教授、胡俊蝶副教授等报道通过精心的设计晶格，构筑了具有内建电场效应（BIEF）的共价异质结界面，显著改善光催化合成H2O2的性能。
本文要点
1）设计并且制备In2S3/CdS共价异质界面，这种异质结界面以In-S-Cd化学键为特征，具有非常低的晶格失配度（0.27 %），而且在In2S3向CdS产生内建电场。这种异质结能够促进电荷的快速分离和转移，因此实现了优异的光催化合成H2O2性能（2.09 mmol g-1 h-1），而且不必使用牺牲试剂或者氧气鼓泡，在400 nm的表观量子效率达到17.73 %。
2）DFT理论计算结果说明这种Z-scheme异质结界面促进*O2吸附，有助于2e- ORR生成*OOH，而且具有更低的Gibbs自由能。这项研究展示了精确调节界面晶格和内建电场（BIEF）对于增强光电、电催化、光电催化、传感等领域的器件的重要作用。
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参考文献:
Jundie Hu, Binrong Li, Xue Li, Tingyu Yang, Xiaogang Yang, Jiafu Qu, Yahui Cai, Hongbin Yang, Zhiqun Lin, Lattice Match-Enabled Covalent Heterointerfaces with Built-in Electric Field for Efficient Hydrogen Peroxide Photosynthesis, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202412070
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412070
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