3D/2D Tpttpa-COF/PCN异质结

光敏增强内建电场

通过光照强化界面内建电场，显著提升光生载流子分离效率，实现高效且稳定的光催化产氢。

Nan, Su · Baogang, Fu · Xianjin, Qin · Luo, Jianmin · Teng, Yuan · 王蕾 · 董红军 · Wang S. · Wei, Zhang · 李春梅

Journal of Materials Science and Technology 2027

参数信息

平均产氢速率

2.02 mmol g−1 h−1

表观量子效率

33.14 %

循环运行时间

64 h

技术优势

光照增强内建电场

光照通过界面电荷转移显著强化内建电场，促进光生载流子分离与迁移。

超快S型电荷转移

飞秒瞬态吸收光谱证实约0.24 ps的S型电荷转移，形成长寿命空间分离态。

产氢速率提升5倍

优化后的异质结平均产氢速率达到纯PCN的5.05倍，超越多数已报道COF基异质结。

应用场景

• 光催化水分解：替代传统贵金属催化剂，用于可见光下直接分解水制氢。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能转化为化学能储存。
• 太阳能制氢：利用太阳光驱动，提供清洁且可持续的氢燃料来源。
• 无金属光催化剂：避免金属毒性，降低催化剂成本并提高环境兼容性。
• 光催化产氢：通过高效电荷分离实现高活性光催化产氢。