新聞網訊 我校理學院王文忠教授研究團隊從半導體異質結之間的能級匹配出發,設計和構建了一種新奇的具有p型半導體導電特征的β-Ni(OH)2納米粒子敏化CdS一維納米結構陣列半導體異質結材料,有效提高了異質結材料光生載流子的轉移和分離、光生載流子壽命、太陽能利用效率以及光催化制氫效率。該項工作為設計、構建和發展新型高效半導體異質結光催化材料提供了新思路,相關研究成果以“P-type β-Ni(OH)2 nanoparticles sensitize CdS nanorod array photoanode to prolong charge carrier lifetime and highly improve bias-free visible-light driven H2 evaluation”為題,發表在國際頂級學術期刊Applied Catalysis B-Environmental(Applied Catalysis B: Environmental 271 (2020) 118945,DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.118945,SCI一區(TOP類),影響因子:14.229)。該論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.118945。
近年來,隨著能源危機與環境污染的日益嚴重,能源和環境已成為世界各國日益關注的問題,氫能被認為是未來理想的可持續和再生清潔能源。基于半導體材料的光催化技術可直接將太陽能轉化為可存儲的氫能等潔清能源。光催化分解水制氫技術可將太陽能直接轉換為氫能,是獲取氫能的最理想的途徑之一。半導體光催化材料普遍存在光生載流子復合率高和太陽能利用率低等問題,從而限制了其光催化制氫效率。如何提高半導體光催化材料的光催化制氫效率,是目前該研究領域面臨的關鍵科學問題。我校理學院王文忠教授團隊在半導體異質結光催化材料的構筑、光生載流子的轉移和分離、太陽能利用效率以及光催化制氫等方面開展了深入研究。
王文忠教授研究團隊工作是繼今年在Applied Catalysis B-Environmental上發表題為“A rational design of CdS/ZnFe2O4/Cu2O core-shell nanorod array photoanode with stair-like type-II band alignment for highly efficient bias-free visible-light-driven H2 generation”(Applied Catalysis B: Environmental263(2020)118331,DOI:10.1016/j.apcatb.2019.118,論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.118460)重要研究成果以來,該團隊在半導體光催化制氫方面取得的又一重要新進展。
該文第一作者為我校理學院光學工程專業在讀專業碩士研究生朱天宇同學,本工作得到國家自然科學基金(61575225, 11074312,11374377, 11474174, 11404414),中央民族大學雙一流學科建設經費,中央民族大學本科生創新項目(URTP2018110045, URTP2018110046 and URTP2018110028)資助。
