超薄钯纳米片/非晶氮化碳共面复合结构的控制生长及其可见光驱动下的光催化产氢性能研究

Face-to-face engineering of ultrathin Pd nanosheets on amorphous carbon nitride for efficient photocatalytic hydrogen production

Yonghua Tang (唐永华), Peng Zhou (周鹏), Yuguang Chao (晁玉广), Fei Lin (林斐), Jianping Lai (赖建平), Hongxing Li (李红星), Shaojun Guo (郭少军)

SCIENCE CHINA Materials, doi: 10.1007/s40843-018-9327-y

目前, 能源与环境问题已经成为影响人类可持续发展的主要矛盾. 为了实现人类社会的可持续发展, 研究者们一直致力于开发新的储能技术. 半导体光催化制氢凭借其清洁、可持续、环境友好的优势成为研究热点. 传统的光催化制氢体系以贵金属为助催化剂, 宽带隙半导体为光催化剂, 这种光催化系统的太阳能转换效率难以满足实际需求. 在本文中, 我们合成出一种具有较大接触界面和较短的电子传递路径的共面型超薄钯纳米片/非晶氮化碳复合结构. 在室温25°C条件下, 该结构平均氢气生成速率为 1.45 mmol mg ⁻¹  h ⁻¹ ,  是钯纳米颗粒-无定形碳化氮粒面型结构的2.6倍. 同时, 该共面型光催化剂具有优良的产氢稳定性. 该催化剂既充分利用了钯纳米片表面高密度的活性位点, 又利用了无定型氮化碳宽的光谱响应. 本工作为可见光驱动的高效助催化剂和光催化剂界面设计提供了一种新的策略.