MnOOH/Pt双助催化剂

激活g-C₃N₄全解水

通过原位水解和光氧化生成的MnOOH与光还原生成的Pt纳米颗粒协同，首次赋予了纯g-C₃N₄光催化全解水活性。

Zhou, Xunfu · Zuofang, Yao · Xiaoqin, Zhou · 罗金 · 范旭良 · 周小松

Journal of Colloid and Interface Science 2025

具体参数

产氢速率

{'zh': '11.64', 'en': '11.64'} μmol h⁻¹

产氧速率

{'zh': '5.47', 'en': '5.47'} μmol h⁻¹

H₂/O₂化学计量比

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

技术优势

首次激活纯g-C₃N₄全解水

通过原位水解和光氧化生成MnOOH捕集空穴、原位光还原生成Pt捕集电子，纯g-C₃N₄从几乎无活性变为可计量产氢产氧。

接近理想的2:1产物比

H₂和O₂的产率接近化学计量比2:1，表明反应按全解水计量式进行，没有明显的牺牲反应或副反应。

应用场景

• 人工光合作用：用光驱动纯水分解，模仿自然光合作用将太阳能转化为燃料。
• 析氢：以双助催化剂促进产氢半反应，从纯水中直接析出氢气。
• 光催化：利用光激发g-C₃N₄，通过双助催化剂驱动全解水的光催化体系。
• 氢能全产业链：以太阳能分解水制氢，为氢能产业链提供绿色前端制氢方案。
• 电化学与储能：通过光生电荷分离驱动氧化还原反应，将太阳能存储为氢能。