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日本开发出新型非贵金属光解制氢催化剂
来源氢分子产业网发表时间2017-10-30 15:22:06阅读2352

 据国外网站报道利用太阳能进行光催化裂解水产氢成本相对低廉是一种?#22411;?#23454;现规模化制氢的途径但太阳能光解制氢依赖于贵金属催化剂这也在一定程度上限制了其产业化开发非贵金属催化剂成为当前的研究热点

近日日本大阪大学研究人员开发了一种新型光催化剂该催化剂不仅采用非贵金属材料而且具备从紫外到近红外区域的宽光谱太阳能吸收能力用于光解制氢效率更高该项研究成果日前以Metal-Free Photocatalyst for H2 Evolution in Visible to Near-Infrared Region: Black Phosphorus/Graphitic Carbon Nitride为题发表在了美国化学学会期刊上

该项研究由Tetsuro Majima教授领衔研究团队制备了由黑磷BP和石墨相氮化碳CN纳米片组成的二元纳米复合材料BP/CN利用该材料实现了在近红外光谱的低能量光谱区仍可持续制氢

在可见光照射下黑磷作为激发态石墨相氮化碳的电子受体使得电子传递到黑磷的导带之后在近红外光照射下连同黑磷导带的电子束缚于黑磷和石墨相氮化碳的P-N配位键界面从而生产氢气实验结果表明相比于单一组份产生的氢气量在波长>420 nm光照无金属元素的条件下BP/CN二元纳米复合材料3小时内产氢量可达到1.93mol更出人意料的是在> 780 nm光照下3小时BP/CN二元纳米复合材料也能稳定地产生氢气0.46mol光催化制氢?#38405;?#30340;提升归因于黑磷和石墨相氮化碳之间强?#19994;?#30028;面相互作用以及?#34892;?#30340;界面电荷转移从而抑制光生载流子的复合进而提高其光催化?#38405;ܡ?/SPAN>BP/CN作为一种在可见光和近红外光区域具有广泛吸收的非金属光催化剂在新型能量转换?#20302;?#30340;发展中具有较?#24247;?#20248;势

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