CoO-NC复合光催化剂

水伏效应协同产氢

该体系利用水伏效应降低肖特基势垒并改善水分解动力学，在光催化中同步产出H₂和H₂O₂，为高效光催化剂设计提供新思路。

徐新 · Zhang, Youzi · Wang, Ruiting · Wang, Yijin · 郭鹏 · 李炫华

Nature Communications 2023

具体参数

产氢速率

{'zh': '48.4', 'en': '48.4'} mmol g⁻¹ h⁻¹

过氧化氢产率

{'zh': '20.4', 'en': '20.4'} mmol g⁻¹ h⁻¹

肖特基势垒降低

{'zh': '33', 'en': '33'} %

技术优势

产氢速率高

H₂生产速率达48.4 mmol g⁻¹ h⁻¹，同时生成H₂O₂，充分利用光生载流子。

肖特基势垒降低

水伏效应使CoO与NC之间的肖特基势垒高度降低33%，促进界面电荷传输。

双产物同时生成

同一体系中同时生成H₂和H₂O₂，避免单一产物造成的电子浪费，提升整体效率。

应用场景

• 光催化水分解：利用水伏效应同时产出H₂和H₂O₂，提高太阳能到化学能的整体转化效率。
• 光催化制氢：以48.4 mmol g⁻¹ h⁻¹的高速率产氢，无需牺牲剂即实现高效制氢。
• 太阳能燃料：将太阳能存储为H₂和H₂O₂化学能，产物易于分离和利用。
• 电催化水氧化：水氧化动力学得到改善，源于H⁺扩散诱导的水伏效应增强反应中心作用。