高稳定自敏化氮化碳微球用于可见光催化制氢

太阳能光催化制氢作为一个获得可持续能源最有前途的策略而备受关注。所有类型的光催化剂中，无金属半导体如石墨相氮化碳（g-C₃N₄）及其衍生物由于具有合适的能带结构和低成本引起能源、材料和化学工作者强烈的兴趣。但是g-C₃N₄仍然存在太阳能利用率低、量子效率低、制备耗能大和微观结构不可控，以及光催化稳定性等问题而限制了其在光催化方面的发展。

近日，新加坡南洋理工大学材料科学和工程学院薛灿教授（点击查看介绍）课题组实现了低温水热可控合成由含氧氮化碳核和共价交联的三嗪基染料表面组成的自敏化型无金属催化剂。这些自敏化氮化碳（SSCN）微球具有高可见光光催化H₂释放活性，并且具有优良的稳定性（超过100小时反应）。与有效光吸收边在450 nm的传统g-C₃N₄相比，氮化碳微球表面的三嗪聚合物染料允许更为广泛的有效可见光吸收，将H₂释放作用波长延长至600 nm。相信这种新型的高稳定的自敏化无金属结构为低成本催化剂的有效和持久太阳能燃料生产的未来发展提供了一个新方向。

相关结果发表在《Small》上（Gu, Q.; Gao, Z. W.; Xue, C. Small, 2016, 12, 3543-3549. DOI: 10.1002/smll.201600181）。

该研究工作得到了新加坡教育部学术科研基金(Tier2, ARC 5/13)，中国国家自然科学基金青年基金（No. 21503127）和陕西师范大学中央高校基本科研业务费（GK201603030）等项目资助。

该论文作者为：Quan Gu, Ziwei Gao, Can Xue

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201600181/abstract

Self-Sensitized Carbon Nitride Microspheres for Long-Lasting Visible-Light-Driven Hydrogen Generation

Small, 2016, 12, 3543-3549, DOI: 10.1002/smll.201600181

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