天津大學鄒吉軍/潘倫Appl. Catal. B:超薄非晶鎳氧化物光催化全解水

2021-01-19 催化計

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利用近紅外光分解水為太陽能轉換開闢了一條新途徑，但光子能量較低。


有鑑於此，天津大學鄒吉軍教授、潘倫等人，設計了一種非晶態a-NiOx半導體材料，利用其帶尾態吸收捕獲長波長太陽光，同時這種無序結構提供了豐富的活性位點以加快光催化表面反應動力學。



本文要點


要點1. 設計了一種超薄非晶態a-NiOx半導體，其帶尾態吸收可以有效捕獲近紅外太陽光，且其獨特的無序結構極大地提高了表面活性位點的數目。當其與rGO耦合時，在680 nm光照下實現了穩定的純水分解制氫。


要點2. 構造α-NiOx||C3N4異質結，將光響應從UV擴展到近紅外區域，並內置電場，促進界面電荷分離。


要點3. 得益於廣譜太陽光響應、高電荷分離效率和豐富的反應活性位點，a-NiOx||C3N4在模擬太陽光下表現出了優異的純水分解性能。在420 nm處的表觀量子效率達到6.2%，優於大多數最先進的光催化劑。


總之，該工作為人工光催化非晶材料的研究提供了新的思路。


Shangcong Sun et al. Harvesting urbach tail energy of ultrathin amorphous nickel oxide for solar-driven overall water splitting up to 680 nm. Applied Catalysis B: Environmental, 2020.

DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.119798

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119798



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