在光催化反应中,量子效率是衡量光子利用率的核心指标。简单来说,它回答了“照射到催化剂上的光子,有多少被有效利用来驱动目标反应”这一关键问题。例如,在光解水制氢反应中,若量子效率为10%,意味着每吸收100个光子,只有10个光子成功“服务”于氢气分子的生成,其余90个光子则通过电子-空穴复合或驱动副反应等路径耗散掉了。
这一指标受多重因素的制约:催化剂对特定波长光的吸收能力、光生电子与空穴的分离效率、表面活性位点的反应效率等。科学家通常用“表观量子效率”来评价整个光催化系统的性能,它其实是在特定波长的单色光照射下,通过测量产物生成量与入射光光子数计算得出的。
量子效率的高低直接影响着光催化技术的实用前景,因此,努力实现更高的量子效率是光催化领域持续攻关的核心方向之一。(文/罗雅玲 图/陈思)







