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該研究以三維有序大孔（3DOM）WO3光子晶體為研究對象。三氧化鎢（WO3）是一種應(yīng)用在染料敏化太陽能電池、傳感器、光電化學(xué)分解水和多相催化等多領(lǐng)域的重要材料。但是，WO3中光生電子空穴的快速復(fù)合限制了其光催化效率。該研究把表面無定形層結(jié)構(gòu)與光子晶體的慢光效應(yīng)相結(jié)合，調(diào)節(jié)3DOM孔徑將光子禁帶的紅邊位置與WO3本征吸收邊位置重合，極大的提高了催化劑的光吸收能力。氫氮混合氣熱處理在WO3表面形成了高度無序化的表面無定形層，促進(jìn)了光生電子空穴對的高效分離。該研究通過對單一半導(dǎo)體進(jìn)行形貌和缺陷設(shè)計，同時實現(xiàn)了對光的高效捕獲和光生電子空穴的高效分離，進(jìn)而有效改善半導(dǎo)體的光催化水氧化性能。

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