近日，我組在提高光催化劑穩(wěn)定性及產(chǎn)氫活性方面取得突破進(jìn)展，并獲得國(guó)際知名期刊“Applied
Catalysis B: Environmental”認(rèn)可。
題目：Construction
of Z-scheme and p-n heterostructure: Three-dimensional porous g-C3N4/graphene
oxide-Ag/AgBr composite for high-efficient hydrogen evolution
作者：Wei
Li*，Xiao Wang，Min
Li，Shu-ao
He，Qiong
Ma，Xue-chuan
Wang
全文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926337319311300?via%3Dihub
簡(jiǎn)介：氫氣是一種綠色可持續(xù)新能源，通過光催化技術(shù)有效產(chǎn)氫是目前能源領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)話題。鑒于石墨烯及碳氮化合物（g-C3N4）表現(xiàn)出的諸多優(yōu)越性能，在光催化劑合成中具有重要應(yīng)用。然而，基于二維結(jié)構(gòu)光催化劑對(duì)于表面助催化劑穩(wěn)定性較差，使用過程中易流失，嚴(yán)重影響其催化性能。基于此，本研究通過模板法及化學(xué)選擇刻蝕技術(shù)構(gòu)筑了一種三維多孔g-C3N4/GO
(3D PCN/GO)復(fù)合骨架，并成功與Ag/AgBr助催化劑復(fù)合，制備出一種3D
PCN/GO-AAB復(fù)合光催化劑。典型的多孔結(jié)構(gòu)，易于水分子在骨架內(nèi)部的有效擴(kuò)散。有效Z型結(jié)(GO-AgBr)及p-n結(jié)(g-C3N4-AgBr)的形成，促進(jìn)了界面電荷的快速傳遞及分離，賦予該復(fù)合光催化劑以優(yōu)越的可見光催化產(chǎn)氫活性。其穩(wěn)定的三維骨架結(jié)構(gòu)有效增強(qiáng)了助催化劑在結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性，從而顯著提高光催化劑使用穩(wěn)定性。該方法為構(gòu)筑高效及較強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性光催化劑提供了重要思路。
圖1 3D PCN/GO-AAB光催化劑骨架鍵合作用。
圖2 (a,d,g)
3D PCN/GO/SiO2、(b,e,h)
3D PCN/GO、(c,f,i) 3D PCN/GO-AAB-2的SEM及TEM電鏡照片；(j,k)3D
PCN/GO-AAB-2的HRTEM電鏡照片。
圖3 催化劑催化性能及穩(wěn)定性考察
圖4 催化劑光電化學(xué)性能
圖5 催化劑催化產(chǎn)氫機(jī)理分析
參考文獻(xiàn)：
[1] L.Jiang, Y.Lu, C.Zhao, L.Liu, J.Zhang, Q.Zhang, X.Shen, J.Zhao, X.Yu, H.Li, X.Huang, L.Chen, Y.-S.Hu. Building aqueous K-ion batteries for energy storage. Nat. Energy doi.org/10.1038/s41560-019-0388-0.
[2] I.Poli, U.Hintermair, M.Regue, S.Kumar, E.V.Sackville, J.Baker, T.M.Watson, S.Eslava, P.J.Cameron. Graphite-protected CsPbBr3 perovskite photoanodes functionalised with water oxidation catalyst for oxygen evolution in water. Nat. Commun. 10 (2019) 1–10.
[3] C.Vic, A.C.N.Garabato, J.A.M. Green, A.F. Waterhouse, Z. Zhao, A. Melet, C. Lavergne, M.C.Buijsman, G.R. Stephenson. Deep-ocean mixing driven by small-scale internal tides. Nat. Commun. 10 (2019) 1–9.
[4] A.M.Chizhik, D. Ruhlandt, J. Pfaff, N. Karedla, A.I. Chizhik, I. Gregor, R.H. Kehlenbach, J. Enderlein. Three-dimensional reconstruction of nuclear envelope architecture
using dual-color metal-induced energy transfer imaging. ACS Nano 11 (2017) 11839–11846.
[5] M. Malmali, M. Reese, A.V. McCormick, E.L. Cussler. Converting wind energy to ammonia at lower pressure. ACS Sustainable Chem. Eng. 6 (2018) 827–834.
簡(jiǎn)歷：李偉，男，中共黨員，1986年生，山西朔州人，博士，副教授。主要從事光催化劑合成及環(huán)境與能源領(lǐng)域應(yīng)用性能研究。目前主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金一項(xiàng)，陜西科技大學(xué)青年教師啟動(dòng)基金一項(xiàng)。在該領(lǐng)域已發(fā)表國(guó)際SCI學(xué)術(shù)論文30余篇，總影響因子突破200，總被引頻次達(dá)500余次。其中以第一作者及通訊作者發(fā)表SCI論文20余篇，單篇最高影響因子為14.229，單篇最高被引頻次達(dá)80余次。其中部分代表作被Appl. Catal. B-Environ., ACS Sustain. Chem. Eng., Chem. Eng. J., Electrochim. Acta, Appl.
Surf. Sci., ChemCatChem, Appl. Catal. A-Gen., Int. J. Energy Res.等知名期刊報(bào)導(dǎo)，并被多家知名期刊編輯部選做審稿人。
編輯：王肖，審核：何書熬