KCuTa₃₋ₓNbₓO₉固溶体光催化剂

可见光析氢活性7倍

通过B位Nb取代构建固溶体，带隙从2.69 eV收窄至1.91 eV，导带底上移，显著提升光生载流子分离效率，可见光下析氢速率达纯相的7倍。

Jia, Xiaowei · Zhang, Ruyu · 刘宪春 · 李云锋 · Li, Yueran · 于晓丹 · 邢艳

International Journal of Hydrogen Energy 2023

参数信息

带隙

2.69 eV

带隙

1.91 eV

析氢速率

2.16 μmol h⁻¹

技术优势

带隙可调至1.91 eV

Nb取代使吸收边红移，带隙从2.69 eV连续收窄至1.91 eV，从而增强可见光吸收。

提高了电荷分离效率

固溶体形成促进光生电子-空穴对的有效分离，抑制复合，从而提升光催化析氢活性。

可见光下高活性

在可见光（λ > 420 nm）照射下，最优组分KCuTa₀.₇₅Nb₂.₂₅O₉的析氢速率达到2.16 μmol h⁻¹，约为纯相的7倍。

应用场景

• 光催化分解水：提供一种窄带隙、高电荷分离效率的类钙钛矿光催化剂，可用于分解水制氢。
• 可见光析氢：在可见光下实现了2.16 μmol h⁻¹的析氢速率，无需紫外光即可驱动反应。
• 太阳能制氢：材料吸收边红移，更充分利用太阳光谱中的可见光部分进行制氢。