Nafion/TiO₂₋ₓ光阳极

选择性糖氧化制氢

同时实现葡萄糖高值转化与阴极析氢，超越传统水分解的氧气副产价值。

Yushen, Xiao · Junchen, Wang · Tang, Tongxin · 叶凯航 · JieYu, Li · 78216907 · WenHao, Zou · Junwei, Chen · Xiaoxin, Chen · Haoxian, Shao · Hengjun, Xie · 张声森 · 方岳平 · 刘长瑜 · 王松灿 · Zhang, Shanqing

Advanced Functional Materials 2026

具体参数

光电流密度提升倍数
{'zh': '5', 'en': '5'}
吸收光子-电流转换效率
{'zh': '100', 'en': '100'} %
葡萄糖氧化效率
{'zh': '97.8', 'en': '97.8'} %
葡萄糖选择性氧化为葡糖二酸的法拉第效率
{'zh': '80', 'en': '80'} %
阴极析氢法拉第效率
{'zh': '99', 'en': '99'} %

技术优势

抑制表面复合

Nafion 层与 TiO₂₋ₓ 之间的电荷迁移有效消除了空位相关表面陷阱引起的非辐射复合，从而显著提升电荷分离效率。

高选择性产葡糖二酸

葡萄糖氧化为葡糖二酸的法拉第效率达 80%，将廉价糖类转化为高附加值化学品，同时避免了传统氧化路径的副反应。

高析氢法拉第效率

阴极析氢法拉第效率为 99%，确保大部分光生电子用于产氢，能源利用接近定量。

低检测限传感

该光阳极在超低浓度下表现出超低检测限和线性响应，适用于葡萄糖等物质的灵敏检测。

应用场景