氮掺杂TiO₂光催化剂

可见光析氢

温和温度氮掺杂同时适用于锐钛矿和金红石两种晶型，避免高温掺杂引入的本征缺陷，从而提升可见光下的析氢性能。

陈雅平 · Ma, Shangyi · 杨勇强 · 邱建航 · Kang, Xiangdong · 刘刚

Journal of Colloid and Interface Science 2024

技术优势

不会引入Ti³⁺缺陷

温和温度氮掺杂避免了高温下Ti³⁺的形成，使低能可见光激发电子能有效传输，从而提升析氢性能。

两种晶型都适用

该方法对锐钛矿和金红石TiO₂均有效，无需针对晶型分别优化，为实用化提供便利。

应用场景

• 光催化析氢：直接用作光催化剂，在可见光下从水中产氢，替代需紫外光的纯TiO₂。
• 宽禁带金属氧化物光催化：为宽禁带氧化物提供温和氮掺杂策略，提升可见光响应而不引入深能级缺陷。
• 太阳能燃料：利用太阳能驱动水分解制氢，将间歇性光能转化为可储存的氢能。
• 水分解制氢：在可见光下实现水分解产氢，提高太阳能到氢能的转化效率。