第一作者：郭燕

通讯作者：朱永法教授、周启昕博士、汤初阳教授

通讯单位：清华大学、香港大学

DOI: 10.1038/s41467-024-44700-w.

研究背景

固-固催化在塑料回收/降解、灭菌和贵金属回收等领域发挥着重要作用。固-固催化涉及固体催化剂和固体反应物在界面处的反应，碰撞概率和界面接触显著影响反应效率和选择性。颗粒催化剂可以通过磁场或化学方法引导至固体基质表面，但是由于相互作用范围有限，这些策略对固-固碰撞机会的改善仍然不够。受催化剂纳米晶体在溶液中迁移的外部电场（OEF）启发，清华大学朱永法教授和周启昕博士、香港大学汤初阳教授等人报道了基于光生OEF驱动的光催化剂，纳米粒子可以在固体基质中产生长程电泳力，提高了反应中固固碰撞的概率。

文章要点

1、首次提出了一种由有机纳米晶体表面合理设计的光生外电场（OEF）促进的自驱动长程电泳，可以引导纳米粒子聚集在水中的微塑料周围，极大促进了固-固光催化反应的效率。

2、所设计的OEF驱动PTCDA纳米晶体靶向电泳在25 μm定向OEF强度为13.6 kV·m-1，同时固-固催化将微塑料分解为CO2的活性达到196.8 mg h-1。

图文展示

图1. PTCDA纳米晶体上的各向异性电荷富集

图2.光生外电场（OEF）及其调节

图3.电子受体PMS和PTCDA纳米晶体之间的电荷转移

图4. PTCDA纳米晶体的长程电泳运动

图5.增强的固-固光催化反应

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