铂单原子/g-C₃N₄析氢光催化剂

析氢速率提升129倍

冰中激光合成游离铂单原子，低温静电吸附负载于少层g-C₃N₄，避免高能激光与多孔载体。

付永明

Nanoscale Advances 2025

具体参数

光催化析氢速率

{'zh': '320', 'en': '320'} μmol h⁻¹

技术优势

不用高能激光

冰中光热效应将Pt离子还原为单原子，普通脉冲激光即可实现，避免了高能激光对设备和操作的要求。

不用多孔载体

游离单原子在冰中稳定生成后，通过低温静电吸附直接负载于g-C₃N₄，无需借助多孔材料来锚定。

低温就能做

全过程在冰环境与低温吸附条件下完成，能耗低，且避免了高温导致的原子团聚。

析氢速率翻百倍

最优催化剂的光催化析氢速率达到320 μmol h⁻¹，是纯g-C₃N₄的129倍（2.2 μmol h⁻¹）。

应用场景

• 光催化析氢：以冰中激光合成的Pt单原子催化剂替代传统贵金属负载光催化剂，用于高效光解水制氢。
• 析氢反应：提供高原子效率的Pt活性位点，在光催化析氢反应中大幅降低贵金属用量。
• 人工光合作用：可作为模拟光合作用光反应的高效产氢模块，将太阳能转化为氢能。
• 光催化剂：提供一种低温、无载体的单原子光催化剂制备方法，扩展了激光固相合成的适用范围。