泊菲萊科技2023年論文獎勵政策

泊菲萊科技論文獎勵計(jì)劃已啟動近7年，如果你一次都未申請過，那可太可惜啦~（戳上方鏈接先準(zhǔn)備起來吧）

泊菲萊每月上旬會公布上個月獲得論文獎勵的文獻(xiàn)清單，以便大家快速了解光催化領(lǐng)域近期都有哪些優(yōu)秀文章已發(fā)表~

讓我們一起來看看5月的成果。

第一作者

馬雪

通訊作者

北京大學(xué)程和發(fā)

文章亮點(diǎn)

研究發(fā)現(xiàn)，由于ReS₂助催化劑獨(dú)特的三激子行為，在該光催化體系中發(fā)生了雙電子催化反應(yīng)，大大提高了產(chǎn)氫速率。ReS₂助催化劑中結(jié)合緊密的激子很容易捕獲光催化體系中的光生電子形成三激子，而內(nèi)殼層的g-C₃N₄和中殼層的CdS為形成三激子提供了足夠的電子。ReS₂的活性邊緣位點(diǎn)也有利于氫的生成和解吸，為雙電子催化反應(yīng)創(chuàng)造了有利條件。此外，空心球形納米殼內(nèi)外分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，有效抑制了光生載流子的重組。與目前廣泛應(yīng)用的鉑（Pt）助催化劑相比，ReS₂獨(dú)特的三激子行為改變了光催化制氫的界面催化反應(yīng)方式，為提高g-C₃N₄光催化體系的活性提供了新的途徑。

第一作者

李春雪

通訊作者

福建農(nóng)林大學(xué)廖光福、蔣柱武

文章亮點(diǎn)

1.成功構(gòu)筑了在動力學(xué)角度和熱力學(xué)角度均有利于光催化制氫的S型異質(zhì)結(jié)。

2.15% LDH/1% Ni-ZCS的光催化制氫活性高達(dá)6584.0 μmol·g⁻¹·h⁻¹。

3.通過原位XPS和理論計(jì)算等系列表征揭示了光生載流子的遷移路徑以及光催化活性增強(qiáng)機(jī)理。

第一作者

石彥彪、壽宏偉

通訊作者

上海交大張禮知、李浩、孫紅衛(wèi)

文章亮點(diǎn)

作者開發(fā)了熱驅(qū)動草酸銨分解策略制備表面富缺陷、均相N摻雜的BiOCl原子層(BiOCl-N-OV)，其在太陽光下可分解實(shí)際固碳海水產(chǎn)生計(jì)量比CO (92.8 µmol·h⁻¹)和HClO (83.2 µmol·h⁻¹)，產(chǎn)物選擇性超過90%。實(shí)際固碳海水中連續(xù)測試結(jié)果表明，BiOCl-N-OV原子層反應(yīng)40 h依舊能夠保持優(yōu)異催化活性、穩(wěn)定性和選擇性，這主要因?yàn)閷?shí)際固碳海水可將溶液pH維持在4.2，避免堿金屬陽離子沉積導(dǎo)致的催化劑失活。以遠(yuǎn)洋船舶壓載水消毒為例，該體系現(xiàn)場合成的HClO消毒液能夠有效滅活壓載水典型細(xì)菌。

第一作者

沈佳超

通訊作者

湖南大學(xué)劉承斌、唐海芳、張浩

文章亮點(diǎn)

本文通過Cu前驅(qū)體自組裝超分子與三聚氰胺-三聚氰尿酸單體的熱縮合，構(gòu)建了具有豐富N空位的單原子Cu橋接C₃N₄片(SA-Cu-CN-620)光催化劑。X射線吸收光譜(XAS)和密度泛函理論(DFT)計(jì)算表明，Cu原子嵌入在C₃N₄薄片之間，形成Cu-N₃C₁結(jié)構(gòu)，不同于C₃N₄中單原子金屬的面內(nèi)結(jié)構(gòu)。此外，C₃N₄中的N空位可以通過梯度溫度來控制。首次研究了C₃N₄中缺陷結(jié)構(gòu)對層間電荷輸運(yùn)的影響。

第一作者

段有雨、王陽

通訊作者

重慶大學(xué)甘立勇、陶曉萍、周小元

文章亮點(diǎn)

本文巧妙地設(shè)計(jì)了Cu單原子錨定在CN與N₂C空位作為雙活性位點(diǎn)，分別促進(jìn)CO₂活化和H₂O解離的同步進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)CO₂到CO的快速轉(zhuǎn)化。

第一作者

陳一鳴

通訊作者

五邑大學(xué)彭超

文章亮點(diǎn)

創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)并制備出具有分等級結(jié)構(gòu)的CdS@Nb₂O₅/Nb₂CT_x  (MXene)光催化劑，通過S型異質(zhì)結(jié)和肖特基結(jié)的協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)電荷分離，使得其表現(xiàn)出優(yōu)異的光解水析氫活性和良好的光化學(xué)穩(wěn)定性。

第一作者

李文璐

通訊作者

清華大學(xué)朱永法、魏振

文章亮點(diǎn)

本文選取具有寬光譜響應(yīng)和深價(jià)帶位置的苝酰亞胺（PDI）聚合物，通過雙助催化劑Co₃O₄和Pt構(gòu)建的界面電場為光生空穴和電子分別向Co₃O₄和Pt的遷移提供了定向的驅(qū)動力，提高了水氧化的空間電荷分離效率。此外，Co₃O₄作為水氧化反應(yīng)的活性位點(diǎn)，也提高了表面光生空穴的利用率。因此，顯著提升了其在可見光照射下光催化水氧化能力，O₂產(chǎn)率為24.4 mmol·g⁻¹·h⁻¹，在420 nm下的產(chǎn)氧量子效率達(dá)到6.9％，在590 nm時(shí)仍保持為1.2％。本研究為助催化劑作用過程和機(jī)制提供了有價(jià)值的見解。

第一作者

蔣志慧，汪佩，梁桂杰，溫欣靈

通訊作者

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)汪圣堯

文章亮點(diǎn)

1.本文提出一種界面控制策略，通過自組裝的方式使非均相LHS（BPEPy）形成晶體結(jié)構(gòu)不同且具有特定暴露面的半導(dǎo)體材料。{010}面具有≈180°取向的平整表面，{100}面表面是由相鄰兩個分子形成的一系列≈90°的分子間二面角位點(diǎn)構(gòu)成。

2.非均相BPEPy和均相催化中心（Co配合物）形成雜化，以非共價(jià)鍵形式結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了催化劑在提高催化劑穩(wěn)定性的同時(shí)保持其光催化CO₂還原效率。其CO周轉(zhuǎn)數(shù)> 2980，選擇性> 90%，表觀量子產(chǎn)率> 2.3%，具有較好的穩(wěn)定性。

第一作者

謝梓霏

通訊作者

廣州大學(xué)黃勇潮、紀(jì)紅兵

文章亮點(diǎn)

通過構(gòu)建同質(zhì)結(jié)，增強(qiáng)BiVO₄的電荷分離動力學(xué)。采用了(110)和(011)晶面可調(diào)的方法，在BiVO₄蠕蟲狀晶粒形貌基體上，通過光電沉積BiVO₄納米點(diǎn)(BVO)提高BiVO₄水氧化的電荷分離效率，并系統(tǒng)解釋了(011)/(110)晶面促進(jìn)水氧化的機(jī)理。同時(shí)，BVO納米點(diǎn)的合成有效地提高了光生電子的傳輸效率，減少了擴(kuò)散距離和高表面能結(jié)塊，并改善了穩(wěn)定性差的問題。理論計(jì)算表明，形成(011)/(110)晶面的同質(zhì)結(jié)不僅增強(qiáng)了界面載流子動力學(xué)，而且降低了水氧化的吉布斯自由能勢壘，提高了電荷轉(zhuǎn)移和分離效率。最終，優(yōu)化后的NiFeO_x/BVO/BiVO₄光陽極在1.23 V vs. RHE下具有相當(dāng)優(yōu)異的光電流密度(6.40 mA·cm⁻²)、電荷分離率(95.4 %)和表面電荷轉(zhuǎn)移效率(89.3 %)。

第一作者

王鑫

通訊作者

中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院王鑫、章福祥

文章亮點(diǎn)

1.利用兩步法制備出尺寸可控、厚度可調(diào)的紫磷量子點(diǎn)；

2.獲得的紫磷量子點(diǎn)具有2.06 eV的直接帶隙，并且表現(xiàn)出快速的光生電荷遷移率；

3.首次報(bào)道紫磷量子點(diǎn)作為一種新興的600 nm級光催化劑實(shí)現(xiàn)光解水制氫；

4.在本研究中，紫磷量子點(diǎn)在目前已報(bào)道的單元素光催化劑中表現(xiàn)出最高的光催化析氫活性。

第一作者

劉亞子、孫悅

通訊作者

南京師范大學(xué)楊紹貴、何歡、陳祖鵬

文章亮點(diǎn)

1.采用超分子自組裝與一步溶劑熱法，成功制備了錨定在P摻雜g-C₃N₄上的原子分散的Ag-Co雙金屬位點(diǎn)催化劑。

2.優(yōu)化后的0.1Co₁Ag₁-PCN催化劑表現(xiàn)出高達(dá)1190 umol·g⁻¹·h⁻¹的光催化析氫速率，單原子Ag和Co的負(fù)載量分別為2.4和0.1 wt %，且365 nm下的產(chǎn)氫表觀量子效率（AQY）達(dá)1.49%；該性能分別是Ag₁-CN和Co₁-PCN的1.7倍和99倍。

3.理論計(jì)算表明，相鄰的Co-N₆和Ag-N₂C₂位點(diǎn)作為調(diào)制劑可以有效地協(xié)同調(diào)節(jié)電子分布，并降低反應(yīng)能壘，加快H*活化決速步驟的反應(yīng)速率，從而顯著提高析氫效果。