【做計算 找華算】理論計算助攻頂刊，10000+成功案例，全職海歸技術團隊、正版商業軟件版權！經費預存選華算，高至15%預存增值！光催化水分解析氫是滿足日益增長的能源需求和解決環境問題的一條很有前景的途徑。但大多數光催化劑仍然存在固有的快速電荷複合和表面反應緩慢的問題，導致太陽能到氫轉化效率較差。因此，採用合適的共催化劑對於促進光催化析氫或析氧，進一步提高純水分解的整體效率是必不可少的。近日，西安交通大學陳玉彬和凱斯西儲大學Clemens Burda等利用反應基團誘導策略，在紅磷(RP)上合成雙結構單原子Ni位點以用於高效光催化水分解。在對紅磷的水熱處理過程中，形成了P-H和P-OH基團，隨後這些基團作為反應官能團產生了單原子P-Ni和P-O-Ni催化位點的雙結構。所產生的單原子位點具有兩種不同的功能：P-Ni用於水還原和P-O-Ni用於水氧化；這導致催化劑上的光生電子-空穴有效分離，進一步提升了光催化水分解活性。受益於這種特定的雙結構，在可見光照射下，鎳-紅磷比鎳-納米碳化紅磷表現出更高的析氫速率：隨着反應溫度的提高，析氫速率進一步提高，在70°C下達到91.51 μmol h-1，在420 nm激發波長下的表觀量子效率為8.9%。本研究不僅製備出了一種高效光催化劑，而且為設計先進的雙功能單原子催化劑提供了新的策略。此外，對其穩定性的深入分析可以為今後設計耐用的紅磷基光催化劑提供有用的指導。Atomically Dispersed Janus Nickel Sites on Red Phosphorus for Photocatalytic Overall Water Splitting. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202204711
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