開發(fā)雙功能水分解光催化劑具有重要的意義，但同時也面臨著特殊晶面單晶的苛刻要求，這些單晶必須具有空間分離的活性位點和由良好的電荷驅動力所貢獻的各向異性電荷轉移路徑。

基于此，中國地質大學（北京）黃洪偉教授等人報道了在Bi₄NbO₈Cl單晶納米片中引入可調諧鐵電極化，以增強正交電荷轉移通道。測試發(fā)現(xiàn)，在犧牲試劑存在下，極性優(yōu)化后的Bi₄NbO₈Cl在可見光照射下H₂和O₂的析出速率分別為54.21和36.08 μmol·h^-1。

鐵電磁滯回線顯示，BNOC-P5比BNOC-P1和BNOC-P4表現(xiàn)出明顯更高的剩余極化，說明其極化電場更強。對稱振動模的強度對離子有效位移（Nb⁵⁺和O^2-在八面體中）對拉曼激光誘導極化率的影響更為敏感，表明ν1和ν2的強度比可以反映NbO₆八面體的畸變程度。

在BNOC-P5上觀測到最大的強度比ν1/ν2，并且在拉曼圖的掃描區(qū)域內，大的比值是均勻的，證明了BNOC-P5中NbO6八面體ab面內Nb⁵⁺陽離子強烈偏離中心。

此外，DFT計算的結構優(yōu)化也揭示了NbO₆八面體的畸變，這是由于Na⁺的引入縮小了[Bi₂O₂]²⁺層與鈣鈦礦層之間的層間間距。強烈的八面體畸變使BNOC納米片具有較強的面內極化，有利于層內電荷的轉移。

BNOC-P5的遲滯回線更陡，表明強的面外極化引發(fā)了電荷層間轉移。因此，煅燒溫度和磁通調制導致BNOC-P5的強極性鐵電半導體同時具有較大的面內和面外極化。

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.