紫磷量子点/g-C₃N₄异质结

激子解离加速，产氢率跃升

紫磷量子点通过强内建电场和径向电荷流，首次在结晶g-C₃N₄纳米棒中实现高效激子解离和定向电荷输运。

Wu, Xi · Qiaoling, Yang · 张斌 · Zhong, Huihai · Yuqi, Zhao · 张锦英 · Guo, Quansheng · Xin, Wang

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

光催化析氢速率

{'zh': '7084.98', 'en': '7084.98'} µmol g⁻¹ h⁻¹

表观量子产率

{'zh': '16.1', 'en': '16.1'} %

技术优势

激子解离快

VPQDs与CCNR间的强内建电场降低了π共轭面内的静电势，为激子分离提供驱动力。

电荷定向流

径向电荷流将电子从CCNR导至VPQDs上的活性位点，抑制了反向复合。

析氢速率高

在模拟太阳光下，析氢速率达7084.98 µmol g⁻¹ h⁻¹，400 nm量子产率16.1%。

应用场景

• 光催化分解水：利用太阳光直接分解水产生氢气，替代传统电解水的高能耗。
• 人工光合作用析氢：模拟自然光合作用，在温和条件下将光能转化为化学能储存为氢气。
• 太阳能制氢：将太阳能转化为零碳排放的氢燃料，为能源系统提供可再生替代方案。
• 可再生能源转化：将可再生能源（太阳能）转化为清洁的化学能，实现间歇性能源的消纳与存储。
• 光电化学制氢：光阳极或光阴极材料用于光电化学池，在偏压下提升析氢效率。