Domen教授Nature Commun：合成<50nm单晶过渡金属氮氧化物光催化剂

纳米技术

2023-12-06

对于使用氧化物和碳酸盐原料通过热力学氮化处理方式合成钙钛矿过渡金属氧氮化物光催化剂而言，如何在改善晶化度与降低晶体尺寸之间进行平衡是个巨大的挑战。

有鉴于此，东京大学Kazunari Domen等从TaS₂和A(OH)₂ (A=Sr, Ca, Ba)与SrCl₂等熔盐作为反应物，合成尺寸粒径为几十纳米的ATaO₂N (A=Sr, Ca, Ba)单晶纳米粒子，实现了晶体尺寸和晶化度之间均衡，具有优异的晶化度，可调控的长波长光响应。

主要内容：

（1）

将合成的SrTaO₂N纳米晶修饰Ir-Pt合金@Cr₂O₃助催化剂后，催化剂的制氢性能比未修饰助催化剂的SrTaO₂N性能高两个数量级。

（2）

通过这项研究，人们能够使用热力学氮化处理制备钙钛矿型过渡金属氧氮化物纳米晶。而且，为制备高活性对于长波长光具有响应的光催化剂用于高活性太阳能能量转化。

参考文献

Jiadong Xiao, Mamiko Nakabayashi, Takashi Hisatomi, Junie Jhon M. Vequizo, Wenpeng Li, Kaihong Chen, Xiaoping Tao, Akira Yamakata, Naoya Shibata, Tsuyoshi Takata, Yasunobu Inoue & Kazunari Domen, Sub-50 nm perovskite-type tantalum-based oxynitride single crystals with enhanced photoactivity for water splitting. Nat Commun 14, 8030 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-43838-3

https://www.nature.com/articles/s41467-023-43838-3