一步法构建S型BaTi_(2)O_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结用于增强光催化析氢

作     者：李亚莹 杨惠娟 李吉利 李晔飞 任伟 闻瑾 肖琪 许景三 Yaying Li;Huijuan Yang;Jili Li;Yefei Li;Wei Ren;Jin Wen;Qi Xiao;Jingsan Xu

作者机构：State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer MaterialsCollege of Materials Science and EngineeringDonghua UniversityShanghai 201620China Department of Chemistry and Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative MaterialsFudan UniversityShanghai 200433China Physics DepartmentShanghai Key Laboratory of High Temperature Superconductorsand International Center of Quantum and Molecular StructuresMaterials Genome Instituteand State Key Laboratory of Advanced Special SteelShanghai UniversityShanghai 200444China School of Chemistry and Physics&Centre for Materials ScienceQueensland University of TechnologyBrisbaneQLD 4001Australia 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学）（英文版）)

年 卷 期：2024年第67卷第7期

页      面：2142-2152页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 081704[工学-应用化学] 081705[工学-工业催化] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：supported by Shanghai Pujiang Program(21PJ1400400) Shanghai Municipal Science and Technology Commission(22511103900) the Fundamental Research Funds for the Central Universities(2232023A-02) the National Natural Science Foundation of China(22173017) 

主　　题：BaTizOs/g-C N_(4) S-scheme heterojunction cocata-lyst charge carrier dynamics photocatalytic H_(2)evolution 

摘      要：作为一种将太阳能有效转化为化学物质的方法,异质结光催化已被广泛研究.然而,开发高性能异质结光催化系统的主要挑战在于实现各组分之间电子的高效转移.本文通过将BaTi_(2)O_(5)纳米棒与g-C_(3)N_(4)薄片相结合,构建了一种新型S型异质结光催化剂.通过一步浸渍-还原法在g-C_(3)N_(4)纳米片上优先沉积Pt纳米颗粒作为助催化剂,增强了界面接触和强电子相互作用,这对光催化性能的提升至关重要.实验结果显示,所构建的P tImp/20BaTi_(2)O_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化剂的最佳析氢速率为2587μmol g^(−1) h^(−1),并且在循环后依旧保持较高的稳定性.光电化学分析和理论计算进一步表明,BaTi_(2)O_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结的构建导致了交错能带排列的形成和电荷载流子动力学的改善.这项工作凸显了利用新型S型异质结和可行的助催化剂促进光催化发展的重要性和可行性.