促进光催化的单原子合金共催化剂

光催化技术将太阳能转化为化学能,已被认为是解决当前能源和环境问题的一种非常有前景的方法。

光催化体系的性能很大程度上取决于活性位点(通常是助催化剂)的表面电荷状态,因为光敏剂和助催化剂之间的肖特基结促进了它们之间的电荷转移并最终转移到反应物分子上,促进了反应物分子的吸附和活化。

与现有的以非贵金属的开发、粒径和分布控制、暴露的晶面及其与光敏剂的界面接触等辅助催化剂为中心的报道不同,通过改变助催化剂的微观结构来调节其表面电荷状态,为促进光催化提供了巨大的机会,但目前仍极为罕见。

在这项工作中,中国科学技术大学蒋博士的课题组通过双金属的控制实现了优化Pt表面电荷态的目标欧洲杯线上买球(电子邮件保护)微观组织与铂配合环境。

的双金属core-shell-structured(电子邮件保护)NPs已经由光敏和代表性的金属有机骨架(MOF) uyo -66- nh2原位制备和稳定。显微结构(电子邮件保护)通过精确、简单地调节Pt含量,可以精确地控制从核壳到单原子合金(SAA)的铂配位环境变化。

由于Pd和Pt的工作功能不同,Pd和Pt之间的电荷被重新分配,并伴随着Pt配位环境的变化,从而实现Pt位点表面电荷状态的调控。

结果,一切(电子邮件保护)/MOF具有优异的光催化制氢活性,这是由于富电子的Pt位受益于电荷再分配效应。此外,优化(电子邮件保护)/MOF复合材料与SAA共催化剂,其具有最富电子的Pt,表现出异常高的光催化制氢活性,远远超过相应的同类(见图)。

这是SAA在光催化方面的首次报道。为SAA催化剂的制备提供了设计策略和合成方案,为SAA基光催化开辟了一条新的途径。此外,作为经典肖特基结策略的替代,本工作介绍了一种新的方法,通过调节共催化剂的微观结构(特别是协调环境控制)来优化电荷态,以增强光催化。

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潘亚婷,钱云阳,郑旭升,褚生琦,杨益军,丁春梅,王曦,于淑红,江海龙

增强光催化的最佳荷电状态单原子合金共催化剂的精密制造

国家科学Rev, nwaa224

https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa224

来源:https://www.scichina.com/

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