​黄洪伟等Angew：Bi4NbO8Cl实现可见光驱动双功能水分解！

开发双功能水分解光催化剂具有重要的意义，但同时也面临着特殊晶面单晶的苛刻要求，这些单晶必须具有空间分离的活性位点和由良好的电荷驱动力所贡献的各向异性电荷转移路径。

基于此，中国地质大学（北京）黄洪伟教授等人报道了在Bi₄NbO₈Cl单晶纳米片中引入可调谐铁电极化，以增强正交电荷转移通道。测试发现，在牺牲试剂存在下，极性优化后的Bi₄NbO₈Cl在可见光照射下H₂和O₂的析出速率分别为54.21和36.08 μmol·h^-1。

铁电磁滞回线显示，BNOC-P5比BNOC-P1和BNOC-P4表现出明显更高的剩余极化，说明其极化电场更强。对称振动模的强度对离子有效位移（Nb⁵⁺和O^2-在八面体中）对拉曼激光诱导极化率的影响更为敏感，表明ν1和ν2的强度比可以反映NbO₆八面体的畸变程度。

在BNOC-P5上观测到最大的强度比ν1/ν2，并且在拉曼图的扫描区域内，大的比值是均匀的，证明了BNOC-P5中NbO6八面体ab面内Nb⁵⁺阳离子强烈偏离中心。

此外，DFT计算的结构优化也揭示了NbO₆八面体的畸变，这是由于Na⁺的引入缩小了[Bi₂O₂]²⁺层与钙钛矿层之间的层间间距。强烈的八面体畸变使BNOC纳米片具有较强的面内极化，有利于层内电荷的转移。

BNOC-P5的迟滞回线更陡，表明强的面外极化引发了电荷层间转移。因此，煅烧温度和磁通调制导致BNOC-P5的强极性铁电半导体同时具有较大的面内和面外极化。

Ferroelectric Polarization Modulated Facet-selective Charge Separation in Bi₄NbO₈Cl Single Crystal for Boosting Visible-light Driven Bifunctional Water Splitting. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202312895.