5月12日，記者從深圳技術(shù)大學(xué)獲悉，該校新材料與新能源學(xué)院蘇耀榮教授研究團(tuán)隊(duì)建立了活性位點(diǎn)電子結(jié)構(gòu)—界面催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)—光催化產(chǎn)H?O?效率之間的有效調(diào)控機(jī)制，為功能納米材料的可控制備及其能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要技術(shù)和理論支撐。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用化學(xué)國(guó)際版》上。

太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體O?還原制H?O?技術(shù)，因反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便可控且能耗低，被視為極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的可持續(xù)制取H?O?途徑之一。

然而，大部分半導(dǎo)體光催化材料存在氧分子吸附能力弱、兩電子氧還原產(chǎn)H?O?選擇性差的問(wèn)題，導(dǎo)致光催化制H?O?效率低。因此，開(kāi)發(fā)高效的光催化材料是目前研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)采用定向吸附—原位光電子還原策略構(gòu)建了核殼型NiS@Au異質(zhì)相助催化劑，利用NiS與Au之間的功函數(shù)差異誘導(dǎo)界面自由電子從Au反向轉(zhuǎn)移至NiS，從而降低Au原子的dz2軌道占據(jù)態(tài)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)表征結(jié)合理論計(jì)算表明NiS耦合Au納米顆粒可誘導(dǎo)界面自由電子從Au殼反向轉(zhuǎn)移至NiS核，使得表面Au原子的dz2軌道占據(jù)態(tài)降低，從而增強(qiáng)O?分子吸附和穩(wěn)定*OOH中間體，最終賦予NiS@Au異質(zhì)相助劑高選擇性?xún)呻娮友踹€原產(chǎn)H?O?反應(yīng)。所得核殼NiS@Au異質(zhì)相助劑負(fù)載在典型g-C?N?半導(dǎo)體材料表面實(shí)現(xiàn)了高效、高選擇性的光催化氧還原產(chǎn)H?O?效率。