寧夏大學科研人員在光催化產氫研究方面取得新進展

2020-11-22 MBA中國網

【MBA中國網訊】近日，寧夏大學省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點實驗室馬保軍副研究員課題組，在光催化產氫研究領域取得新進展，相關研究成果發表在Applied Catalysis B: Environmental(IF=14.229)上。「A difunctional photocatalytic H2evolution composite co-catalyst tailored by integration with earth-abundant material and ultralow amount of noble metal」。

隨著化石燃料的過度消耗以及帶來的環境汙染，太陽能光催化分解水制氫逐漸成為了一種研究廣泛的太陽能轉化新路徑。目前，半導體作為光催化劑其超低活性極大地限制了工業化。因此，開發低成本、高效率的助催化劑勢在必行。貴金屬是公認的高效產氫助催化劑，但成本高昂，非貴金屬助催化劑卻能有效降低成本。然而這兩種類型的助催化劑不能簡單的割裂開來。通過將貴金屬和非貴金屬助催化劑組裝在一起，有望開發一種新型、高效的複合助催化劑，可以兼顧貴金屬和非貴金屬助催化劑的優點和特點。

基於此，馬保軍課題組設計製備了一種新型的光催化產氫複合助催化劑（Pt / Mo2N）。該新型複合助催化劑具有很高的助催化產氫性能，其助催化產氫性能是貴金屬Pt的6.2倍。重要的是，在催化劑中Pt的含量僅有0.006%。因此，該複合助催化劑（光催化劑）成本低廉。該研究明確了複合助催化劑中Mo2N和Pt的作用，Mo2N收集和存儲半導體CdS中的光生電子，並抑制了光生電子的複合；而Pt主要作為質子還原的催化活性中心。Mo2N的存儲電子和Pt的電催化產氫共同作用使得（Pt / Mo2N）複合助催化劑的性能大大增強。該研究為開發新型、高效、低成本的複合產氫助催化劑提供了一條思路，並為光催化產氫工業化提供堅實的實驗基礎。

該研究得到了國家自然科學基金、「化學工程與技術」一流學科建設、寧夏重點研究計劃等項目的資助與支持。

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