光电化学（PEC）系统是一类利用光电极实现光-电-化学能转换的重要体系，因其在能源转化、环境检测、分子识别等领域的潜在应用价值，成为当前材料化学与能源化学领域的研究热点。与传统电化学系统相比，PEC系统借助光增强电荷转移效应，具有能量转换效率高、反应条件温和等优点，可高效驱动各类氧化还原反应的进行。然而，当前PEC系统的光电极普遍存在选择性不足的问题，阳极易诱导多种还原剂分子同时氧化，难以实现目标分子的特异性识别与转化，这给其在精准检测、高效催化等场景的实际应用带来了巨大挑战。

鉴于此，武汉工程大学胡六永教授以及华中师范大学朱成周教授课题组合作在PEC系统的选择性调控与机制创新研究中取得了新进展。该团队设计并构建了一种基于溴氧化铋（BiOBr）光阴极的暗增强光电化学（dark-PEC）系统，突破了传统PEC系统光增强的固有模式。利用铋的可逆还原特性，实现了光阴极上氧还原位点的钝化与再生，成功获得了|Idark| > |Ilight|的非常规反向光电流信号。借助谷胱甘肽与BiOBr之间的选择性结合及电荷转移作用，显著提升了铋还原的可逆性，使反向光电流增强10倍，实现了光阴极对还原剂分子的选择性识别。该研究揭示了一种全新的光电化学反应机制，有效解决了传统PEC系统选择性不足的难题，显著拓展了PEC系统的应用场景，为该领域的器件设计与氧化还原过程研究提供了重要参考。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-68359-7

审核：邓欢