ЭПР-спектроскопия в изучении фотокатализаторов: новые подходы к проектированию S-схем

Сочетание высокого окислительно-восстановительного потенциала и способности эффективно поглощать солнечный свет критически важно в дизайне фотокатализаторов расщепления воды и выделения водорода – перспективного «зеленого» топлива. Одним из способов достижения данной цели является разработка гетероструктурных фотокатализаторов, построенных по S-схеме. При этом для получения оптимальных свойств таких фотокатализаторов необходимо детально понимать механизм разделения зарядов под воздействием света и их последующего транспорта между компонентами.

Недавняя работа российско-китайского коллектива, Россия в котором представлена учёными из МТЦ СО РАН, посвящена изучению гетероструктурного фотокатализатора TP/ZIS S-схемы с использованием комплекса передовых методов спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). В частности, была показана информативность и перспективность методик время-разрешенного (ВР) и импульсного ЭПР, результаты которых дополнили арсенал традиционных методов исследования фотокатализаторов и позволили детально изучить динамику транспорта зарядов. В целом, данная работа демонстрирует новые возможности современной ЭПР спектроскопии в области фотокатализа.

📑Публикация: M. Gu, J. Zhang, I. V. Kurganskii, A. S. Poryvaev, M. V. Fedin, B. Cheng, J. Yu, L. Zhang // Unveiling Charge Carrier Dynamics at Organic-inorganic S-scheme Heterojunction Interfaces: Insights from Advanced EPR // Advanced Materials 37 (2025) 2414803.

🔗Ссылка: https://doi.org/10.1002/adma.202414803