熱門文獻回顧

宋佳

深圳大學吳雪蓮、張朝華

石天宇

青島科技大學李鎮(zhèn)江、孟阿蘭

本工作不僅證明了兩步熔鹽輔助熱聚合策略是構建堅固的PCN基同質(zhì)結光催化劑的有效策略，其表現(xiàn)出高效的光催化分解水制氫活性，而且具有高結晶度和低結晶度HLPCN同質(zhì)結是一種先進的無貴金屬光催化劑，在實際太陽能轉(zhuǎn)換中具有巨大的潛力。

楊健

中國地質(zhì)大學梁玉軍

1、構建了S-O鍵合的0D Ag₂S/ 2D Bi₄TaO₈Cl p-n 取向異質(zhì)結構。
2、雙內(nèi)電場為電荷分離提供了強大的驅(qū)動力。

3、界面S-O鍵是促進電荷轉(zhuǎn)移的原子級通道。

4、取向異質(zhì)結具有出色的氧化還原活性，可去除四環(huán)素和六價鉻。

5、提出了詳細的光催化機制、降解途徑和毒性。

魏志順

湖工大常鷹、Ewa Kowalska

由納米級晶體組成的TiO₂球Z近被廣泛研究用于非均相光催化、染料敏化太陽能電池(DSSCs)、鋰離子電池和電致變色顯示器等方面，尤其是微米級的介孔球，由于其光收集效率高，反應后易于回收，在光催化方面的應用備受關注。目前可通過氟化物介導的自轉(zhuǎn)化途徑制備由暴露{001}晶面的銳鈦礦晶體組成的空心鈦球，然而這種方法所制備的的晶體太大，無法獲得合適的孔隙結構和較高的比表面積，從而限制了這些球體的實際應用性。
該研究工作報告了一種低溫溶膠-凝膠法來制備由非晶二氧化鈦納米顆粒(NPs)組成的介孔二氧化鈦微球，并將其作為前驅(qū)體，通過水熱/醇熱處理制備出具有暴露不同晶面的面狀銳鈦礦基介孔微球，并探討了微球的形成機理及光催化活性的影響。

孫瑞雪

華中科技大學譚必恩教授、王笑顏副研究員

1、設計合成了具有金屬配位位點的聯(lián)吡啶基CTF材料(CTF-Bpy)，然后通過浸漬配位法將助催化劑Co²⁺以單位點形式固定在CTF-Bpy骨架結構中；

2、CTF-Bpy-Co相較于CTF-Bpy來說，具有更寬的可見光吸收范圍、更適合光催化分解水析氧的能帶結構、更高的光電流密度和更小的電化學阻抗，因而實現(xiàn)了更優(yōu)異的光催化性能；

3、通過差分電荷密度對材料的電荷轉(zhuǎn)移進行了計算，揭示了光催化分解水析氧反應的位點以及反應機理。

劉勝

福建理工大學李春雪、廖光福、李慶

1、選用天然生物質(zhì)的墨魚黑色素作為載體材料；

2、Ag/SE可以吸收光能并將其轉(zhuǎn)化為熱量和光電子以加速催化活性；

3、深入研究了Ag/SE的光熱協(xié)同催化機制。

解仲凱，羅鴻運

江蘇大學施偉東

本研究發(fā)現(xiàn)質(zhì)子中轉(zhuǎn)路徑能夠級聯(lián)二氧化碳還原和水氧化半反應，并通過調(diào)節(jié)質(zhì)子中轉(zhuǎn)效率有效地實現(xiàn)光催化二氧化碳還原活性和選擇性的操控。通過原位光沉積法制備了具有合金化結構的CuNi雙金屬量子點，其中金屬銅（Cu）作為高效的活性氫生成位點，而金屬鎳（Ni）作為加氫位點，能夠分別承擔質(zhì)子生成和消耗的活性中心，并通過雙金屬比例調(diào)控，驗證了活性氫生成與消耗行為對光催化活性和選擇性的影響。

石晛

電子科技大學盛劍平

在銅硫基光催化劑表面引入金屬-非金屬雙缺陷可以提高光催化還原CO₂的活性，同時能夠?qū)a(chǎn)物選擇性從100%生成CO轉(zhuǎn)變?yōu)?00%生成CH₄。

高星月

五邑大學彭超

1、本工作通過縮短連接體長度（TP-PN COF），引入氮原子（TP-BPyN COF），及后質(zhì)子化（TP-BPyN PCOF）策略調(diào)節(jié)激子效應，激子結合能從未調(diào)節(jié)前的107.3 meV（TP-BPN COF）分別降至59.1（TP-PN COF）、71.4（TP-BPyN COF）和46.5 meV（TP-BPyN PCOF）。

2、激子調(diào)節(jié)后的COFs自由電荷的產(chǎn)生增加，電荷壽命延長。

3、DFT計算結果揭示了低的激子結合能和電荷轉(zhuǎn)移阻抗可能聯(lián)系著高的平面共軛結構。

4、激子調(diào)控后的TP-PN COF，TP-BPyN COF和TP-BPyN PCOF的析氫速率相對于未調(diào)控的TP-BPN COF分別提高了13.92，8.26和15.70倍。

李磊、郭長發(fā)

浙師大/浙農(nóng)林胡勇、王文濤、陳芳

在這項工作中，作者通過原位拓撲轉(zhuǎn)化策略構建了以界面Cu(Ⅱ)-O-Cu(Ⅰ)結構橋接的CuO/Cu₂O雜化納米片（HNSs），其中CuO納米片（NSs）被抗壞血酸部分還原并轉(zhuǎn)化為Cu₂O。研究發(fā)現(xiàn)，界面上的Cu(Ⅱ)-O-Cu(Ⅰ)橋為光生載流子以S型轉(zhuǎn)移路徑從CuO向Cu₂O傳輸提供了快速傳輸通道，從而增強了光生載流子的分離能力。此外，鍵橋還能通過改變速率決定步驟（RDS）和下移Cu(Ⅰ)位點的d帶中心，調(diào)整界面Cu(Ⅰ)催化位點上CO₂-to-CO的轉(zhuǎn)化動力學和熱力學過程。由于界面上的Cu(Ⅱ)-O-Cu(Ⅰ)橋的存在，優(yōu)化的CuO/Cu₂O HNSs顯著加快了CO₂光還原為CO，實現(xiàn)了22.14 μmol g^-1 h^-1的CO₂轉(zhuǎn)化率和94.4%的CO選擇性，優(yōu)于目前基于氧化亞銅的光催化劑。這項工作展示了一種有效的原位拓撲轉(zhuǎn)化策略，可在異質(zhì)界面上創(chuàng)建界面鍵橋，從而提高光催化效率，同時也展示了界面催化位點在CO₂轉(zhuǎn)化中的關鍵作用。

王也

寧波大學史力

通過簡便的浸漬-焙燒法成功制備了Ni單原子修飾的BP納米片（BP-Ni）。制備的BP-Ni可作為助催化劑，與光敏劑[Ru(bpy)₃]Cl₂（簡稱[Ru]）一起促進光催化CO₂還原反應。擴展X射線吸收精細結構（EXAFS）結果表明，Ni以Ni–P₃結構的形式原子分散在BP納米片上。穩(wěn)態(tài)光致發(fā)光（PL）和時間分辨PL衰減特性都表明，具有原子分散Ni–P₃結構的BP納米片可以高效地從[Ru]光敏劑中捕獲電子。通過將其與CdSe/S膠體納米晶體光催化劑耦合，展示了BP-Ni作為CO₂還原助催化劑的多功能性。理論計算揭示了BP納米片上的原子級Ni–P₃結構具有獨特的富電子特性，可以降低CO₂還原到CO的中間體COOH*的形成壁壘。

馬志鵬

北京大學程和發(fā)

本工作中構建了一個由氰基缺陷修飾高比表面積g-C₃N₄和1T-WS₂的復合光催化劑體系，作為有效的光催化制氫的助催化劑。氰基缺陷的引入使得缺陷能級的形成縮小了禁帶寬度，拓寬了光譜響應范圍，而在缺陷處形成電荷捕獲中心可以改善g-C₃N₄中光生電子-空穴對的分離。引入1T-WS₂作為助催化劑，改變了傳統(tǒng)的界面催化反應，其高導電性促進了電荷遷移，延長了載流子壽命。此外，1T-WS₂具有獨特的trions行為和豐富的活性邊位，可以有效地進行雙電子還原制氫。為了深入研究1T-WS₂在復合材料中的共催化機理，我們將實驗與理論計算相結合，S次揭示了1T-WS₂的吸附能和吉布斯自由能與制氫和釋放之間的關系。這項工作為開發(fā)高效的助催化劑/光催化體系提供了新的思路。

王學花

青島科技大學李鎮(zhèn)江、孟阿蘭

基于缺陷誘導的異質(zhì)外延生長策略，開發(fā)了一種新型的ZnIn₂S₄/CoIn₂S₄異質(zhì)結光催化劑，并揭示了缺陷工程和強界面耦合對其光解水制氫性能的協(xié)同優(yōu)化機制。

游洋

廣東工業(yè)大學黃少銘、卜冬蕾

構建異質(zhì)結是在光催化系統(tǒng)中促進光生載流子分離的有效方法。在S-型異質(zhì)結，可以保留異質(zhì)結中還原光催化劑（RP）的高還原性電子和氧化光催化劑（OP）的高氧化性空穴。同時，無用的光生電荷載流子在界面處復合， 并增強的光生載流子分離。基于上述分析，作者設計了一種中空結構的ZnSe/TiO₂S-型異質(zhì)結（h-ZnSe/Pt@TiO₂）作為高效光催化纖維素重整催化劑，實現(xiàn)了在純水中將纖維素轉(zhuǎn)化為H₂和甲酸，獲得了1858和372 μmol/gh的優(yōu)異H₂和甲酸產(chǎn)率。此外，使用草、木材和紙張作為原料也獲得了相似的光催化性能，證明了其良好的通用性。這項研究為未來在環(huán)保條件下設計光催化劑進行光催化生物物質(zhì)重整鋪平了道路。