光電化學(xué)（PEC）系統(tǒng)是一類利用光電極實現(xiàn)光-電-化學(xué)能轉(zhuǎn)換的重要體系，因其在能源轉(zhuǎn)化、環(huán)境檢測、分子識別等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價值，成為當(dāng)前材料化學(xué)與能源化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。與傳統(tǒng)電化學(xué)系統(tǒng)相比，PEC系統(tǒng)借助光增強(qiáng)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，可高效驅(qū)動各類氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。然而，當(dāng)前PEC系統(tǒng)的光電極普遍存在選擇性不足的問題，陽極易誘導(dǎo)多種還原劑分子同時氧化，難以實現(xiàn)目標(biāo)分子的特異性識別與轉(zhuǎn)化，這給其在精準(zhǔn)檢測、高效催化等場景的實際應(yīng)用帶來了巨大挑戰(zhàn)。

鑒于此，武漢工程大學(xué)胡六永教授以及華中師范大學(xué)朱成周教授課題組合作在PEC系統(tǒng)的選擇性調(diào)控與機(jī)制創(chuàng)新研究中取得了新進(jìn)展。該團(tuán)隊設(shè)計并構(gòu)建了一種基于溴氧化鉍（BiOBr）光陰極的暗增強(qiáng)光電化學(xué)（dark-PEC）系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)PEC系統(tǒng)光增強(qiáng)的固有模式。利用鉍的可逆還原特性，實現(xiàn)了光陰極上氧還原位點的鈍化與再生，成功獲得了|Idark| > |Ilight|的非常規(guī)反向光電流信號。借助谷胱甘肽與BiOBr之間的選擇性結(jié)合及電荷轉(zhuǎn)移作用，顯著提升了鉍還原的可逆性，使反向光電流增強(qiáng)10倍，實現(xiàn)了光陰極對還原劑分子的選擇性識別。該研究揭示了一種全新的光電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，有效解決了傳統(tǒng)PEC系統(tǒng)選擇性不足的難題，顯著拓展了PEC系統(tǒng)的應(yīng)用場景，為該領(lǐng)域的器件設(shè)計與氧化還原過程研究提供了重要參考。

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審核：鄧歡