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客户成果丨致真精密仪器原子力显微镜助力辽宁科技大学光电催化科研新突破

发布时间：

2025-07-17

近日，辽宁科技大学化学工程学院清洁能源与燃料化学研究所科研团队以《Enhanced BiVO₄ photoanode through synergistic integration of multi-metal layered double hydroxides and Ag nanoparticles for efficient photoelectrochemical water splitting》为题，在氢能领域顶级期刊《International Journal of Hydrogen Energy》发表最新研究成果。该团队通过多金属层状双氢氧化物（CoMnZn-LDH）与银纳米颗粒（Ag NPs）协同改性 BiVO₄光阳极，成功将光电化学（PEC）水分解效率提升至新高度。致真精密仪器自主研发的 AtomEdge Pro 多功能原子力显微镜，凭借其原位光辅助开尔文探针力显微镜（KPFM）技术，为该研究提供了关键的纳米级界面电荷动力学表征支持，成为解析材料性能提升机制的核心工具。

光电化学（PEC）水氧化是实现太阳能-氢能转换的核心步骤，其效率主要受限于半导体/电解液界面处的载流子分离与传输效率。该界面处形成的内建电场（由能带弯曲产生）是驱动光生空穴定向迁移至表面参与水氧化反应的关键驱动力。原位光辅助开尔文探针力显微镜（KPFM）技术凭借其非接触特性、高空间分辨率（纳米级）和原位工况测量能力，成为定量表征该内建电场的理想工具，对深入理解界面电荷动力学和优化器件设计具有重要作用。

在本文中，科研团队使用致真原子力显微镜的原位光辅助KPFM模式，通过其独特的纳米级空间分辨率和原位工况下实现了对光电极的光致表面电势的精确测量，为定量解析光电化学水氧化界面最核心的驱动力——内建电场提供了直接且强大的工具。它不仅揭示了界面电荷分离与传输的微观物理图像，更为精准优化半导体光电极材料设计提供了不可或缺的定量依据，是推动高效稳定太阳能水分解技术发展的关键表征技术。

通过致真AFM原位光辅助KPFM技术观察到的微观结构以及表面电位差

随着全球对清洁能源的需求激增，光电催化水分解技术作为氢能生产的核心路径之一，其每一步突破都牵动着能源转型的进程。国产仪器的价值，不仅在于替代进口，更在于成为科研创新的‘同路人’，致真精密仪器与辽宁科技大学的合作案例，展现了 “国产高端仪器 + 前沿科研” 的协同创新模式，为解决能源与环境挑战提供了中国方案。

致真精密仪器通过工程化与产业化攻关，已成功研发出一系列应用于磁学、自旋电子学、纳米形貌表征等领域的前沿科研设备，包括“原子力显微镜、高精度VSM、磁光克尔显微镜等磁学测量设备、各类磁场探针台、低温强磁场光学测量平台、磁性芯片测试机等产线级设备、物理气相沉积设备、集成电路装备实训解决方案”等，如有需要，我们的产品专家可以提供免费的项目申报辅助、产品调研与报价、采购论证工作。

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致真精密仪器拥有强大的自主研发和创新能力，产品稳定精良，多次助力中国科研工作者取得高水平科研成果。我们希望与更多优秀科研工作者和产业工作者合作，持续提供更加专业的技术服务和完善的行业解决方案！欢迎联系我们！

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