西安交通大学Nat. Energy: 硼掺杂氮缺陷的C3N4基Z型异质结构用于高效的光催化全分解水

ivvi

2021-03-23

光催化全分解水可以使用Z型异质结催化剂，通过串联不同的半导体来模拟自然光合作用。然而，制备同时且高效催化产生H2和O2的催化剂材料仍然具有较大挑战性。有鉴于此，西安交通大学的沈少华教授等制作了一种基于硼掺杂、氮缺陷的二维(2D) C3N4纳米片进行光催化全分解水研究。

本文亮点：

1）制备出了不同程度的硼掺杂和氮缺陷超薄氮化碳纳米片，使其可以作为H2或O2生成的光催化剂。

2）利用静电自组装策略，将纳米片耦合得到2D/2D聚合物异质结构。由于它们具有超薄的纳米结构、强的界面相互作用和交错能带排列，可以实现一种有效的电荷-载流子分离和转移的Z型异质结路径。

3）在Pt和Co(OH)₂共催化剂的存在下，所得到的异质结构实现了化学计量的H2和O2的释放。在一个太阳光照下，太阳制氢效率达到1.16%。

Zhao, D., Wang, Y., Dong, CL. et al. Boron-doped nitrogen-deficient carbon nitride-based Z-scheme heterostructures for photocatalytic overall water splitting. Nat Energy (2021).

DOI：10.1038/s41560-021-00795-9

https://doi.org/10.1038/s41560-021-00795-9