本网讯(通讯员 黄毅 曾磊)近日,我校mk网页版登录入口青年教师黄毅、曾磊在国际著名学术期刊《Coordination Chemistry Reviews》(影响因子:25.6,中科院一区TOP期刊)上发表了题为“Gradient doping in photocatalysts: Synthesis strategies, characterization techniques, and application in photocatalytic reactions”的综述论文。mk网页版登录入口为论文第一署名单位,mk网页版登录入口黄毅老师为论文第一作者,mk网页版登录入口曾磊老师、湖北工业大学王辉虎教授与南方科技大学黄立民教授为论文共同通讯作者。

在光催化研究中,光生载流子的快速复合严重制约能量转换效率。传统均匀掺杂虽能调控能带结构,但易引入复合中心,难以实现高效的电荷空间分离。梯度掺杂通过在材料内部构建浓度渐变的掺杂分布,诱导能带连续弯曲并形成内建电场,为定向驱动电荷分离提供了新思路。该论文系统梳理了梯度掺杂光催化剂的研究进展,重点围绕化学法(液相扩散、气固反应、固相扩散等)与物理法(旋涂、脉冲激光沉积、原子层沉积等)两类合成策略,阐明了梯度分布的形成机制与调控规律;总结了深度分辨XPS、TOF-SIMS、STEM-EDX等先进表征技术在定量解析掺杂梯度中的适用性与局限性;并结合光解水、CO₂还原、污染物降解等应用场景,揭示了梯度掺杂通过优化能带结构、抑制体相复合、提升表面反应动力学的作用机制。
论文进一步指出,当前梯度掺杂研究仍面临概念界定不清晰、单个颗粒内掺杂物梯度分布的验证技术缺失、有机光催化剂中梯度效应机理不明等挑战。未来需发展新的合成方法,建立梯度掺杂的标准化表征流程,并探索其在有机光催化材料中的应用潜力。该综述为梯度掺杂光催化剂的设计开发提供了理论框架与技术路径,对推动太阳能高效转化具有重要意义。(审稿 古双喜)
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ccr.2026.218260