用于制氢的压电-光催化材料高通量筛选

寻找在可见光下能够催化水分解反应且经济高效的光催化材料，是当前环境材料科学中的重大挑战之一。尽管在绿色制氢背景下已知许多光催化剂，但系统性、理性地修饰其光电特性以实现期望光催化性能的策略尚待建立。压电材料通过调节带隙与能带排列来响应机械刺激，从而提供了精准设计光催化剂的可能途径。然而，压电-光催化剂相对稀少，且迄今鲜有研究。在此，我们基于一个简单的静电模型与第一性原理计算，对约 1,000 种块体压电材料进行了压电-光催化材料的高通量筛选。共有约 10 种先前被忽视的二元与三元块体化合物因其在单轴应变驱动下适宜的光电特性与优异的能带排列可调性，被理论认定为极具前景的压电-光催化剂。