貴大新聞網訊（材料與冶金學院）近日，我校材料與冶金學院特聘教授袁繼理領銜的光/電催化研究小組，在光催化整體水分解的研究中取得了重要進展，成果以“Engineering Conjugated Tetrone-Imide-Linked Tubular Carbon Nitride for Boosting Kinetics of Overall Water Splitting”為題發表在國際頂級期刊Advanced Functional Materials （影響因子為19.0，中科院SCI一區TOP期刊）上。

利用光催化全解水為H2和O2為可持續和綠色H2生產提供了一條有前景的途徑。然而，克服快速電荷動力學和緩慢氧化還原反應動力學之間的固有不相容性仍然是一個巨大的挑戰，這限制了光催化全解水的效率。

鑒于此，研究團隊設計了一種串聯加速熱電子轉移策略，來調諧載流子動力學與表面反應動力學的匹配度。通過在大π共軛中空管狀g-C3N4框架上嵌入共軛缺電子結構（CEDS），來誘導Pt納米顆粒（Pt NPs）定向錨定。實驗觀察表明，CEDS和Pt NPs協同加速了光生電子的快速分離和轉移，從而延長了光生空穴的有效壽命。機理研究證實了CEDS作為水氧化的活性位點加快了表面反應動力學。因此，實現了可見光下優異的光催化全解水性能，最高的H2和O2產率分別為1328.65和631.33 mmol g-1 h -1，在400 nm處的AQY為4.2%。本研究為合理設計可見光響應的有機光催化劑以平衡載流子動力學和表面反應動力學提供了一條有效的途徑。

該項目得到了國家自然科學基金、貴州省基礎研究計劃重點項目等多個項目的資助。

編輯：尹梓熹

責編：李旭鋒

編審：姚作舟