钾改性多孔氮化碳

光催化产H₂O₂超10 mmol/g/h

仿硅藻分级孔结构协同钾掺杂，突破光生电荷分离与传质瓶颈，大幅提升过氧化氢生成效率。

Li, Lan · Wang, Xiaofei · Nan, Wang · Yutong, Liu · Chenhao, Bao · 王旭升 · 金成超 · Shan, Pengyue · 陈智 · Du, Xin · 谭磊

Nano Energy 2026

具体参数

光催化 H₂O₂ 产率

{'zh': '10.9', 'en': '10.9'} mmol/g/h

光催化 H₂O₂ 产率增强倍数

{'zh': '12.4', 'en': '12.4'}

技术优势

一步合成，无需模板

有机钾前驱体（KCM）在热聚合中既引导分级多孔结构自组装，又调节 CN 的能带，无需模板或后续刻蚀。

产率业界领先

可见光下 H₂O₂ 产率高达 10.9 mmol/g/h，是原始 CN 的 12.4 倍，优于多数已报道的 CN 基光催化剂。

钾掺杂促进电荷分离

钾的引入促进了光生载流子的分离，并有助于选择性的两电子氧还原路径。

增强光吸收与传质

硅藻仿生的管状多孔结构提高了光捕获效率，并加速了反应物和产物的传质。

应用场景

• 光催化产过氧化氢：提供一种一步无模板的高效粉体光催化剂，直接分散于水中即可产生 H₂O₂。
• 人工光合作用：模拟硅藻结构强化光捕获与传质，耦合钾掺杂实现高效太阳能到化学能转化。
• 氮化碳基光催化剂：通过仿生分级孔与钾掺杂同步提升 CN 的电荷分离与传质，突破传统改性瓶颈。
• 分级多孔材料：硅藻仿生的管状分级孔自组装源于前驱体，无需模板，可用于其它多孔催化剂设计。