近日，遼寧科技大學化學工程學院清潔能源與燃料化學研究所科研團隊以《Enhanced BiVO4photoanode through synergistic integration of multi-metal layered double hydroxides and Ag nanoparticles for efficient photoelectrochemical water splitting》為題，在氫能領域頂級期刊《International Journal of Hydrogen Energy》發表最新研究成果。該團隊通過多金屬層狀雙氫氧化物（CoMnZn-LDH）與銀納米顆粒（Ag NPs）協同改性 BiVO?光陽極，成功將光電化學（PEC）水分解效率提升至新高度。致真精密儀器自主研發的 AtomEdge Pro 多功能原子力顯微鏡，憑借其原位光輔助開爾文探針力顯微鏡（KPFM）技術，為該研究提供了關鍵的納米級界面電荷動力學表征支持，成為解析材料性能提升機制的核心工具。

光電化學（PEC）水氧化是實現太陽能-氫能轉換的核心步驟，其效率主要受限于半導體/電解液界面處的載流子分離與傳輸效率。該界面處形成的內建電場（由能帶彎曲產生）是驅動光生空穴定向遷移至表面參與水氧化反應的關鍵驅動力。原位光輔助開爾文探針力顯微鏡（KPFM）技術憑借其非接觸特性、高空間分辨率（納米級）和原位工況測量能力，成為定量表征該內建電場的理想工具，對深入理解界面電荷動力學和優化器件設計具有重要作用。

在本文中，科研團隊使用致真原子力顯微鏡的原位光輔助KPFM模式，通過其獨特的納米級空間分辨率和原位工況下實現了對光電極的光致表面電勢的精確測量，為定量解析光電化學水氧化界面最核心的驅動力——內建電場提供了直接且強大的工具。它不僅揭示了界面電荷分離與傳輸的微觀物理圖像，更為精準優化半導體光電極材料設計提供了不可或缺的定量依據，是推動高效穩定太陽能水分解技術發展的關鍵表征技術。

隨著全球對清潔能源的需求激增，光電催化水分解技術作為氫能生產的核心路徑之一，其每一步突破都牽動著能源轉型的進程。國產儀器的價值，不僅在于替代進口，更在于成為科研創新的‘同路人’，致真精密儀器與遼寧科技大學的合作案例，展現了 “國產高端儀器 + 前沿科研” 的協同創新模式，為解決能源與環境挑戰提供了中國方案。

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