光催化技术作为一种可持续能源转换方案，其效率受限于光激发电子-空穴的快速复合。有效调节光电子转移路径，抑制电子-空穴对的重组，是提升光催化性能的关键。
西安交通大学、北京理工大学和澳大利亚阿德莱德大学的研究团队，通过缺陷工程策略，在紫磷锑（VPSb）中引入磷和锑空位，构建了导带底（CBM）附近的浅层陷阱态（VPSb-v），从而改变了光电子转移路径。
时间分辨吸收光谱结果表明，这些陷阱态显著缩短了光生电子从陷阱态到助催化剂Pt的转移时间（从6892 ps降至542 ps），同时延长了其回到基态的时间（从235 ps增至10982 ps）。这表明陷阱态充当了光生电子的储存库，一部分电子直接转移至助催化剂参与催化反应，另一部分则先被储存，随后再转移参与反应。
研究发现，引入陷阱态的VPSb-v光催化产氢率高达5216 μmol g⁻¹ h⁻¹，并展现出优异的循环稳定性，大幅超越现有非金属半导体光催化剂。
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该研究成果以“紫磷锑缺陷工程调控光生电子转移路径，提升光催化产氢性能”为题，发表在催化领域顶级期刊《应用催化B：环境与能源》（Applied Catalysis B: Environment and Energy, IF=22.1）上。 西安交通大学赵雪雯、北京理工大学白晓璐等为论文共同第一作者，西安交通大学张锦英教授、北京理工大学宋寅教授、西安交通大学刘志杰教授和澳大利亚阿德莱德大学Shaobin Wang教授为通讯作者。 该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
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