AEM：一种暂停式光沉积技术控制太阳能制氢有机半导体纳米粒子上的催化剂负载和形态
NavyLIu
2025-10-17
使用半导体光催化剂颗粒进行太阳能制氢通常需要催化剂，但由于催化剂通常发生原位沉积，其成核/生长速率和在寄生光吸收中的作用没有得到很好的控制。洛桑联邦理工学院Kevin Sivula报道了一种暂停式光沉积透析方法，该方法可以对本体异质结有机半导体光催化剂纳米颗粒上的铂（Pt）催化剂负载和形态进行控制。
本文要点：
1) 通过调节初始Pt前体浓度和光沉积时间，然后通过透析去除未反应的Pt前体来控制Pt负载和表面分布。作者将这种方法应用于典型的Pt沉积条件，在仅沉积15.2 wt.%Pt的情况下，最大H2析出率为140 mmol h-1 g-1（基于半导体质量），并建议最佳负载<20 wt.%Pt，超过该负载时，寄生光吸收会降低H2析出率。
2) 此外，通过调整沉积条件，作者使小团簇和单原子Pt覆盖比较大Pt NP更均匀，在Pt负载量仅为1.01 wt.%的情况下，实现了峰值H2析出>30 mmol h-1 g-1。
Connor R. Firth et.al A Halted Photodeposition Technique Controls Co-Catalyst Loading and Morphology on Organic Semiconductor Nanoparticles for Solar H2 Production Adv. Energy Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/aenm.202403372
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