安长华/熊胜林/姚爽AEM: S型TiO₂@CoOHF-Pt异质结中的强化电子转移捕获及其高效太阳能产氢

主要观点总结

本文报道了一种基于TiO2、Co(OH)F和Pt纳米颗粒构成的三组分光催化系统。通过构建S型异质结，提高了光吸收能力和电子传输效率，实现了高效光生电荷分离，增强了质子还原活性。该催化剂在太阳能产氢方面表现出优异的性能，产氢速率高达1401 μmol·h^-1，且经过多个循环反应周期仍保持稳定。此外，该催化剂在光催化C2H4还原方面也表现出良好的性能。通过一系列实验表征，证实了系统中的电子传输路径和强还原能力的保持。本研究为设计高效光催化剂提供了先进的反应系统。

关键观点总结

关键观点1: 构建了基于TiO2、Co(OH)F和Pt纳米颗粒的三组分光催化系统。

通过形成S型异质结，提高了光吸收和电荷分离效率。

关键观点2: 系统中引入了内建电场，通过Co-O-Ti和Pt-O-Ti键促进电子转移。

电子传输路径的建立显著增强了电荷分离效果，保持了电子的强还原能力。

关键观点3: 该催化剂在太阳能产氢方面表现出优异的性能，产氢速率高达1401 μmol·h^-1。

催化剂经过多个循环反应周期仍保持稳定，显示出良好的耐用性和可持续能源应用潜力。

关键观点4: 该催化剂在光催化C2H4还原方面也表现出良好的性能。

通过一系列实验表征，证实了系统的反应机制和电子传输动态。

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第一作者：李欣裴 通讯作者：姚爽，熊胜林，安长华 通讯单位：天津理工大学，山东大学 全文速览 二氧化钛（TiO 2 ）由于其低成本、优异的耐腐蚀性和氧化还原能力，在光解水制氢领域一直备受关注。然而，其在可见光区域的光吸收能力有限，光生电子-空穴对的快速复合限制了光催化活性。为了克服这些挑战，本工作设计并构建了Pt纳米颗粒修饰的TiO 2 与Co(OH)F形成的S型异质结。通过精心设计结构和界面工程，显著增强了光催化剂的光吸收能力和电子传输效率，从而实现了高效光生电荷分离和增强质子还原活性。该工作为未来设计更高效异质结光催化剂提供了新的策略和方法。 背景介绍 氢气作为替代化石燃料的理想选择，氢能利用可以显著减少碳排放，改善环境质量，被认为是推动可持续经济发展的重要绿色能源之一。当前，主要依赖于天然 ………………………………