近日,,我?;瘜W化工學院王勿憂博士為第一作者、以鹽城工學院為第一單位的研究論文“High-efficiency photocatalytic hydrogen and oxygen evolution properties by Z-scheme electron transfer in BiVO4/C3N5 heterostructure”在化學類頂級期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》(362 (2025) 124766)上發(fā)表,我校奚新國教授為通訊作者,,研究生李必清為共同第一作者。該期刊2024年影響因子為20.3,,主要刊登催化化學領域高水平的研究成果,,屬于化學類Top期刊與中科院1區(qū)期刊。
發(fā)展半導體光催化全分解水技術,,通過光能至化學能的轉化可實現(xiàn)氫能生產(chǎn),,對減少二氧化碳等溫室氣體排放、緩解能源危機具有重要意義,。半導體材料的光催化分解水能力與載流子分離效率緊密相關,。基于此,,本研究設計了一種新穎的BiVO4/C3N5復合體系用于提升單體C3N5內部的光生電子與空穴分離效率和光氧化能力,。實驗和理論計算結果表明,復合體系中氧化與還原端基元相之間良好界面融合態(tài)的構筑與Z型載流子遷移機制的驅動,,協(xié)同提升了BiVO4/C3N5異質結構的可見光捕獲與光生載流子空間分離能力,,加速載流子的表面遷移并延長其壽命,推進?O2-與?OH活性自由基參與水分解反應的進程,,首次實現(xiàn)了該異質結構高效分解水制氫及產(chǎn)氧的目標,。本論文的相關研究為光催化分解水材料的開發(fā)提供了一種新的研究思路。

該工作獲得了國家自然科學基金,、江蘇省高等學?;A科學研究面上項目和鹽城工學院科研啟動項目的資助,獲得江蘇省高等學校優(yōu)秀科技創(chuàng)新團隊,、鹽城工學院化學化工學院,、鹽城工學院環(huán)境催化與能源催化研究所的大力支持。
全文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337324010804
圖片來源:化學化工學院