Face-to-face engineering of ultrathin Pd nanosheets on amorphous carbon nitride for efficient photocatalytic hydrogen production

Yonghua Tang (唐永華), Peng Zhou (周鵬), Yuguang Chao (晁玉廣), Fei Lin (林斐), Jianping Lai (賴建平), Hongxing Li (李紅星), Shaojun Guo (郭少軍)

SCIENCE CHINA Materials, doi: 10.1007/s40843-018-9327-y

目前, 能源與環境問題已經成為影響人類可持續發展的主要矛盾. 為了實現人類社會的可持續發展, 研究者們一直致力于開發新的儲能技術. 半導體光催化制氫憑借其清潔、可持續、環境友好的優勢成為研究熱點. 傳統的光催化制氫體系以貴金屬為助催化劑, 寬帶隙半導體為光催化劑, 這種光催化系統的太陽能轉換效率難以滿足實際需求. 在本文中, 我們合成出一種具有較大接觸界面和較短的電子傳遞路徑的共面型超薄鈀納米片/非晶氮化碳復合結構. 在室溫25°C條件下, 該結構平均氫氣生成速率為 1.45?mmol mg ^?1  h ^?1 ,  是鈀納米顆粒-無定形碳化氮粒面型結構的2.6倍. 同時, 該共面型光催化劑具有優良的產氫穩定性. 該催化劑既充分利用了鈀納米片表面高密度的活性位點, 又利用了無定型氮化碳寬的光譜響應. 本工作為可見光驅動的高效助催化劑和光催化劑界面設計提供了一種新的策略.