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많은 금속 산화물 광촉매는 결정면 방향에 따라 광촉매 활성도의 강한 변화를 보입니다. 이 관점에서는 표면 의존 광촉매 특성의 가능한 근본적인 이유에 대해 논의합니다. 데이터 대다수는 광산화 및 광환원 반응을 위한 서로 다른 표면 활동이 주로 서로 다른 표면으로의 전자 및 정공 확산의 결과임을 시사합니다. 이는 주로 벌크 이방성으로 인한 방향성 전하 캐리어 확산 때문일 수도 있고, 광촉매가 주변 환경과 접하는 인터페이스에서의 서로 다른 밴드 굴곡(또는 평탄한 밴드 잠재력)의 결과일 수도 있습니다. 표면 전자 구조의 근본적인 이유는 표면 구조에 있어야 하지만, 표면 화학적 특성과 광화학적 특성 간의 상관관계는 아직 명확하게 규명되지 않았습니다. 표면 전하 분리 및 표면에서의 전하 억제의 중요성은 잠재적으로 증가된 광촉매 활성을 가진 표면 특성을 조작하는 새로운 개념으로 이어집니다. 따라서, '자연적으로' 더 높은 광활성을 가진 표면을 노출하는 광촉매 분말을 합성하거나, 표면에서의 전하 분리를 촉진하는 특별한 표면 상이나 단층 헤테로구조로 선택적으로 표면을 수정하는 제안된 접근 방식을 통해 향상을 이룰 수 있습니다. 또한, 좁은 밴드 갭을 가진 특별한 표면 상은 UV 활성 벌크 물질의 가시광선 활성화를 가능하게 할 수 있습니다.
Matthias Batzill (Sat,)는 이 질문을 연구했습니다.