g-C₃N₄光生电荷传输及其产氢性能研究

作者：李志鹏; 张龙帅; 邹建平

来源：第十届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会, 中国北京, 2023-05-06.

DOI：10.26914/c.cnkihy.2023.011637

• g-C3N4
• 光催化产氢
• 光生载流子

g-C3N4由于其可见光响应、无金属、价格低廉等优点而作为一种潜在的将太阳能转化为化学能的材料,但其过高的过电位和严重的载流子复合使得其光催化效率非常低。为了解决g-C3N4基光催化剂光生电荷复合严重的问题,我们开发了系列方法用于加快g-C3N4基光催化剂光生电荷的分离与迁移,从而促进g-C3N4光催化产氢性能的提升。首先,利用Au纳米颗粒的等离子共振（LSPR）效应产生的电场实现光生电荷的定向迁移与分离,同时,热电子注入增加了光生电子的密度,从而实现高效光催化产氢性能[1]。然后,通过溶剂热还原法制备了具有半化学相互作用的Pt/g-C3N4纳米管（Pt-CNNT）异质结。Pt和CNNT的强相互作用加快了电子从CNNT向Pt的传导,同时,Pt的助催化性能实现了高效光催化产氢[2]。最后,通过超分子自组装法制备了C、N共配位的Ag单原子催化剂,C和Ag的配位作用降低了g-C3N4光生电子向Ag单原子位点转移的能垒,实现了光生电子的高效利用[3]。该工作为g-C3N4光催化产氢性能的提升提供了新的思路和方法。

• 单位
  南昌航空大学