Z型异质结光催化剂

纯水高效产H₂O₂

利用I⁻/K⁺共掺杂氮化碳与NH₂-UiO-66构建的Z型异质结，显著促进电荷分离并增强氧化还原能力，在可见光下高效合成过氧化氢。

Xize, Lu · Chen, Zongwei · 胡卓锋 · Fuyu, Liu · Zhihong, Zuo · Zixiang, Gao · Haiguang, Zhang · Zhu, Youcai · Liu, Runzeng · 阴永光 · Cai, Yong · Ma, Dongling · Zhang, Qingzhe

Advanced Energy Materials 2024

参数信息

H₂O₂产率（纯水）

13.3 mM g⁻¹ h⁻¹

H₂O₂产率（异丙醇）

72.6 mM g⁻¹ h⁻¹

表观量子产率

10.28 %

技术优势

产率提高48.4倍

Z型电荷转移路径有效抑制了光生电子-空穴复合，使H₂O₂产率较原始氮化碳大幅提升。

量子产率超过10%

在420 nm处表观量子产率达到10.28%，超过了大多数已报道的光催化H₂O₂合成体系。

纯水中高效产H₂O₂

无需添加牺牲剂，在纯水中即可达到13.3 mM g⁻¹ h⁻¹的产率，简化了产物分离步骤。

首次使用NH₂-UiO-66产H₂O₂

本研究首次探索了NH₂-UiO-66用于光催化H₂O₂生产，为MOFs在该领域的应用开辟了新方向。

应用场景

• 光催化：可见光下高效合成H₂O₂，用于水处理或原位氧化。
• 催化材料：提供一种Z型异质结设计策略，开发高效光催化剂。
• 功能高分子：I⁻/K⁺共掺杂g-C₃N₄基异质结，拓展功能高分子在能源催化中的应用。
• 金属有机框架(MOF)：首次利用NH₂-UiO-66进行光催化产H₂O₂，为MOFs开辟新应用。