浙江师范大学李正全教授、新加坡材料与工程研究所叶恩毅研究员、西湖大学孙立成教授在ChemSusChem期刊发文，提出了一种原位构建CsPbBr₃/WO₃ 异质结的方法并应用于光催化CO₂ 还原。该工作通过原位构建异质结，可协同利用材料的Vis-NIR光响应、界面电场、电荷分离模式，为设计复合型光催化剂提供了一种新思路。

{attr}3207{/attr}卤化物钙钛矿（MHP）纳米晶在光催化CO₂还原领域中展现了广阔的应用前景，但MHP光催化剂也面临着载流子复合严重、光响应范围窄等问题，限制了其光催化活性的提升。为了解决上述问题，构建异质结是一种有效的策略。然而，传统化学组装方法所构建的异质结，在纳米晶界面上往往存在大量固有缺陷，很大程度上阻碍了两种材料之间的电荷分离及载流子的高效利用。

有鉴于此，研究人员提出了一种原位生长策略，以WO₃ 纳米片作为基底原位生长了CsPbBr₃ 纳米晶，成功构建了CsPbBr₃/WO₃ 异质结。该原位制备方法可在异质结中产生高质量的界面，大大减少了界面缺陷，有效提高了半导体之间的电荷转移效率。进一步的实验分析和理论计算表明，该异质结可以自发形成内建电场，驱动光生电荷的分离与迁移，与Z-scheme型电荷转移机制高度契合，从而表现出优异的光催化CO₂ 还原能力。同时，通过调控WO₃ 中氧空位浓度使其吸收NIR光，该异质结亦可在NIR下实现CO₂的光催化还原。该工作通过原位构建异质结，同步实现了催化剂的广谱光响应及高效电荷分离，对MHP基光催化复合材料的设计具有一定的指导意义。

论文信息：

In Situ Generating CsPbBr₃ Nanocrystals on O-defective WO₃ as Z-scheme and NIR-responsive Heterojunctions for Photocatalytic CO₂ Reduction

Xinyan Jiang, Yunxuan Ding, Song Zheng, Yinglin Ye, Zhengquan Li, Liyun Xu, Jin Wang, Zibiao Li, Xian Jun Loh, Enyi Ye, Licheng Sun 

ChemSusChem

DOI: 10.1002/cssc.202102295