贵州大学材冶学院硕士生潘荣兰在国际顶级期刊Advanced Functional Materials上发表研究论文

近日，贵州大学材料与冶金学院特聘教授袁继理领衔的光/电催化研究小组，在光催化整体水分解的研究中取得了重要进展，成果以“Engineering Conjugated Tetrone-Imide-Linked Tubular Carbon Nitride for Boosting Kinetics of Overall Water Splitting”为题发表在国际顶级期刊Advanced Functional Materials (影响因子为19.0，中科院SCI一区TOP期刊）上。

利用光催化全解水为H₂和O₂为可持续和绿色H₂生产提供了一条有前景的途径。然而，克服快速电荷动力学和缓慢氧化还原反应动力学之间的固有不相容性仍然是一个巨大的挑战，这限制了光催化全解水的效率。

鉴于此，研究团队设计了一种串联加速热电子转移策略，来调谐载流子动力学与表面反应动力学的匹配度。通过在大π共轭中空管状g-C₃N₄框架上嵌入共轭缺电子结构（CEDS），来诱导Pt纳米颗粒（Pt NPs）定向锚定。实验观察表明，CEDS和Pt NPs协同加速了光生电子的快速分离和转移，从而延长了光生空穴的有效寿命。机理研究证实了CEDS作为水氧化的活性位点加快了表面反应动力学。因此，实现了可见光下优异的光催化全解水性能，最高的H₂和O₂产率分别为1328.65和631.33 mol g^1 h ^1，在400 nm处的AQY为4.2%。本研究为合理设计可见光响应的有机光催化剂以平衡载流子动力学和表面反应动力学提供了一条有效的途径。

该项目得到了国家自然科学基金、贵州省基础研究计划重点项目等多个项目的资助。

一审：陈 沁

二审：陈朝轶

三审：刘 剑