虽然目前报导的一些光催化剂和体系能够分解水，但是效率还是很低，主要是因为一些关键科学问题还没有很好地解决，这些问题包括：光的有效吸收、光生电子和空穴的有效分离、有效的氧化和还原表面催化反应等。为了进一部认识和解决这些问题，李灿院士研究组提出了基于“结”与“助催化剂”构建复合光催化体系光催化分解水制氢的构想，并取得了一系列的研究成果。近日，他们受邀撰写了综述文章“Roles of Cocatalysts in Photocatalysis and Photoelectrocatalysis”（Acc. Chem. Res., Article, 2013, DOI: 10.1021/ar300227e）。

本综述文章比较系统地总结了近年在发展光催化和光电催化助催化剂方面的研究进展。对于半导体基的光催化和光电催化体系来说, 适当的助催化剂的担载, 尤其是氧化和还原助催化剂的担载, 能够大大提高半导体光催化体系光催化分解水的活性。这是因为：1）助催化剂能够提供有效的表面反应活性位，使表面催化反应易于发生；2）通过光生电荷向助催化剂的迁移，进一步抑制光生电子和空穴的复合以及反应过程中活性物种和产物之间逆反应的发生；3）助催化剂能够加速反应进行，及时消耗掉光生电荷，尤其是空穴，从而避免光催化体系的光腐蚀氧化，提高光催化体系的稳定性；4）助催化剂能够降低催化反应的活化能，提高反应活性；5）通过双助催化剂的担载，能够实现类似于自然光合作用体系中PSII和PSI有效分离的Z-型机制，在空间上实现氧化和还原反应位的分离，从而提高光生电子和空穴的利用效率。因此，基于“结”与“助催化剂”构建复合光催化体系光催化分解水制氢的构想是一个发展高效光催化分解水体系的有效途径。