近日，太阳集团tcy8722袁占辉教授团队（生物质基先进催化及功能材料团队）在化学与环境领域国际顶级期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》(应用催化B：环境与能源) 在线发表了题为“Salt-assisted construction of hydrophilic carbon nitride photocatalysts with abundant water molecular adsorption sites for efficient hydrogen production”（盐辅助构建具有高效制氢含丰富水分子吸附位点的氮化碳光催化剂）的研究性论文。本文是该团队在构建高效光催化剂分解水制氢领域取得的又一创新性成果，太阳集团tcy8722为本文第一完成单位，材料工程学院袁占辉教授、周为明博士和王冲博士分别为本论文的第一通讯作者、共同通讯作者和第一作者，陕西科技大学的安盟教授、日本名古屋大学的Yusuke Asakura教授和闽江学院的王莉玮教授作为共同通讯作者也参与了本论文的工作。
图1.光催化剂制备的流程图
非金属聚合物氮化碳因其具有前驱体来源广泛、制备方法简单、环境友好、光化学稳定性高且能带结构适合光催化产氢等优点而在光催化分解水领域得到了广泛的持续性研究。然而体相氮化碳材料由于其表面较为惰性，在水中表现出较差的分散性，限制了其光催化分解水制氢的量子效率。在本研究中，作者通过盐辅助加热工艺成功合成了亲水性氮化碳（HCN），提高了材料对水分子的吸附能力并为光催化产氢反应提供额外的活性位点。与此同时，钾离子的掺杂和材料尺寸的减小大大增强了HCN的电荷转移和分离能力。HCN具有高效的光催化分解水产氢的活性，产氢的速率可达392 μmol·h-1，是体相氮化碳的16倍。理论计算也表明盐辅助合成同时增强了催化剂对水分子的吸附能力以及电荷分离能力。因此，盐辅助合成法为构建高效的光催化体系开辟了一条独特的途径。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.123902