超小NiO修饰S型异质结

析氢速率提高380倍

在S型异质结中原位引入超小非贵金属NiO，通过加速空穴消耗实现载流子分离效率的二次增强，从而大幅提升光催化析氢和固氮性能。

Lu, Xiaoyan · 胡金豆 · Xinhui, Jiang · Junhong, Li · Lu, Zhenjiang · 谢晶 · 曹亚丽

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

光催化析氢性能提升倍数

{'zh': '380', 'en': '380'} ×

光催化固氮性能提升倍数

{'zh': '20', 'en': '20'} ×

NiO颗粒尺寸

{'zh': '2', 'en': '2'} nm

技术优势

空穴消耗更快

超小NiO促进牺牲剂对光生空穴的消耗，进一步提高载流子分离效率，从根源上加快氧化半反应。

不靠贵金属

使用的NiO是非贵金属，原位生长为约2 nm的超小尺寸，成本低且易放大。

一剂双效

同一催化剂同时大幅提升析氢和固氮性能，无需更换材料或体系。

应用场景

• 光催化析氢：用非贵金属催化剂替代铂基材料，降低析氢成本。
• 光催化固氮：实现温和条件下的光催化固氮，避免高温高压合成氨的能耗。
• 太阳能制氢：将太阳能直接转化为氢能，且催化剂不含贵金属。
• 绿色合成氨：利用光能驱动氮还原，为绿色合成氨提供新路径。