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氢能和燃料电池被认为是最理想的洁净能源载体和发电技术,而燃料电池的商业化应用首先应突破贵金属铂催化剂的限制和高纯氢气的规模化制取两大难题。我校材料学院姜鲁华教授团队聚焦燃料电池超低铂/非铂催化剂和高效水分解制氢研究方向,致力于解决燃料电池电极反应动力学速率慢、光/电催化效率低等重大科学技术难题,近期取得系列进展,相关工作发表于一区刊物(ACS Sustainable Chemistry&Engineering,2020, 8, 2919-2930;2019, 7, 12419-12427;J Energy Chem, 2020, 43, 121-128;ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11, 12525-12534;Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 2518;Journal of Power Sources, 2019, 438, 227014)。上述工作均以我校为第一通讯单位。
发表在ACS Sustainable Chemistry&Engineering(2020, 8, 2919-2930)上的工作中,作者利用能带工程和界面调控策略,构筑了界面耦合的CoP量子点/P-g-C3N4复合光催化剂。借助于量子限域效应,形成能带匹配的CoP量子点/P-g-C3N4异质结;同时利用g-C3N4间隙掺杂的P与CoP量子点之间的Co-P键,促进界面耦合。该复合光催化剂能够有效促进光生载流子的分离和传输,在可见光下对水分解产氢和污染物降解均显示出优异的光催化活性和稳定性。该工作证明了异质结能带匹配和界面耦合对光催化剂的重要性,为非贵金属光催化剂的研究与开发提供了新思路。该工作姜鲁华为独立通讯作者,材料学院研究生华庆峰为第一作者。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.9b07252
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