热门文献回顾

宋佳

深圳大学吴雪莲、张朝华

石天宇

青岛科技大学李镇江、孟阿兰

本工作不仅证明了两步熔盐辅助热聚合策略是构建坚固的PCN基同质结光催化剂的有效策略，其表现出高效的光催化分解水制氢活性，而且具有高结晶度和低结晶度HLPCN同质结是一种先进的无贵金属光催化剂，在实际太阳能转换中具有巨大的潜力。

杨健

中国地质大学梁玉军

1、构建了S-O键合的0D Ag₂S/ 2D Bi₄TaO₈Cl p-n 取向异质结构。
2、双内电场为电荷分离提供了强大的驱动力。

3、界面S-O键是促进电荷转移的原子级通道。

4、取向异质结具有出色的氧化还原活性，可去除四环素和六价铬。

5、提出了详细的光催化机制、降解途径和毒性。

魏志顺

湖工大常鹰、Ewa Kowalska

由纳米级晶体组成的TiO₂球最近被广泛研究用于非均相光催化、染料敏化太阳能电池(DSSCs)、锂离子电池和电致变色显示器等方面，尤其是微米级的介孔球，由于其光收集效率高，反应后易于回收，在光催化方面的应用备受关注。目前可通过氟化物介导的自转化途径制备由暴露{001}晶面的锐钛矿晶体组成的空心钛球，然而这种方法所制备的的晶体太大，无法获得合适的孔隙结构和较高的比表面积，从而限制了这些球体的实际应用性。
该研究工作报告了一种低温溶胶-凝胶法来制备由非晶二氧化钛纳米颗粒(NPs)组成的介孔二氧化钛微球，并将其作为前驱体，通过水热/醇热处理制备出具有暴露不同晶面的面状锐钛矿基介孔微球，并探讨了微球的形成机理及光催化活性的影响。

孙瑞雪

华中科技大学谭必恩教授、王笑颜副研究员

1、设计合成了具有金属配位位点的联吡啶基CTF材料(CTF-Bpy)，然后通过浸渍配位法将助催化剂Co²⁺以单位点形式固定在CTF-Bpy骨架结构中；

2、CTF-Bpy-Co相较于CTF-Bpy来说，具有更宽的可见光吸收范围、更适合光催化分解水析氧的能带结构、更高的光电流密度和更小的电化学阻抗，因而实现了更优异的光催化性能；

3、通过差分电荷密度对材料的电荷转移进行了计算，揭示了光催化分解水析氧反应的位点以及反应机理。

刘胜

福建理工大学李春雪、廖光福、李庆

1、选用天然生物质的墨鱼黑色素作为载体材料；

2、Ag/SE可以吸收光能并将其转化为热量和光电子以加速催化活性；

3、深入研究了Ag/SE的光热协同催化机制。

解仲凯，罗鸿运

江苏大学施伟东

本研究发现质子中转路径能够级联二氧化碳还原和水氧化半反应，并通过调节质子中转效率有效地实现光催化二氧化碳还原活性和选择性的操控。通过原位光沉积法制备了具有合金化结构的CuNi双金属量子点，其中金属铜（Cu）作为高效的活性氢生成位点，而金属镍（Ni）作为加氢位点，能够分别承担质子生成和消耗的活性中心，并通过双金属比例调控，验证了活性氢生成与消耗行为对光催化活性和选择性的影响。

石晛

电子科技大学盛剑平

在铜硫基光催化剂表面引入金属-非金属双缺陷可以提高光催化还原CO₂的活性，同时能够将产物选择性从100%生成CO转变为100%生成CH₄。

高星月

五邑大学彭超

1、本工作通过缩短连接体长度（TP-PN COF），引入氮原子（TP-BPyN COF），及后质子化（TP-BPyN PCOF）策略调节激子效应，激子结合能从未调节前的107.3 meV（TP-BPN COF）分别降至59.1（TP-PN COF）、71.4（TP-BPyN COF）和46.5 meV（TP-BPyN PCOF）。

2、激子调节后的COFs自由电荷的产生增加，电荷寿命延长。

3、DFT计算结果揭示了低的激子结合能和电荷转移阻抗可能联系着高的平面共轭结构。

4、激子调控后的TP-PN COF，TP-BPyN COF和TP-BPyN PCOF的析氢速率相对于未调控的TP-BPN COF分别提高了13.92，8.26和15.70倍。

李磊、郭长发

浙师大/浙农林胡勇、王文涛、陈芳

在这项工作中，作者通过原位拓扑转化策略构建了以界面Cu(Ⅱ)-O-Cu(Ⅰ)结构桥接的CuO/Cu₂O杂化纳米片（HNSs），其中CuO纳米片（NSs）被抗坏血酸部分还原并转化为Cu₂O。研究发现，界面上的Cu(Ⅱ)-O-Cu(Ⅰ)桥为光生载流子以S型转移路径从CuO向Cu₂O传输提供了快速传输通道，从而增强了光生载流子的分离能力。此外，键桥还能通过改变速率决定步骤（RDS）和下移Cu(Ⅰ)位点的d带中心，调整界面Cu(Ⅰ)催化位点上CO₂-to-CO的转化动力学和热力学过程。由于界面上的Cu(Ⅱ)-O-Cu(Ⅰ)桥的存在，优化的CuO/Cu₂O HNSs显著加快了CO₂光还原为CO，实现了22.14 μmol g^-1 h^-1的CO₂转化率和94.4%的CO选择性，优于目前基于氧化亚铜的光催化剂。这项工作展示了一种有效的原位拓扑转化策略，可在异质界面上创建界面键桥，从而提高光催化效率，同时也展示了界面催化位点在CO₂转化中的关键作用。

王也

宁波大学史力

通过简便的浸渍-焙烧法成功制备了Ni单原子修饰的BP纳米片（BP-Ni）。制备的BP-Ni可作为助催化剂，与光敏剂[Ru(bpy)₃]Cl₂（简称[Ru]）一起促进光催化CO₂还原反应。扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）结果表明，Ni以Ni–P₃结构的形式原子分散在BP纳米片上。稳态光致发光（PL）和时间分辨PL衰减特性都表明，具有原子分散Ni–P₃结构的BP纳米片可以高效地从[Ru]光敏剂中捕获电子。通过将其与CdSe/S胶体纳米晶体光催化剂耦合，展示了BP-Ni作为CO₂还原助催化剂的多功能性。理论计算揭示了BP纳米片上的原子级Ni–P₃结构具有独特的富电子特性，可以降低CO₂还原到CO的中间体COOH*的形成壁垒。

马志鹏

北京大学程和发

本工作中构建了一个由氰基缺陷修饰高比表面积g-C₃N₄和1T-WS₂的复合光催化剂体系，作为有效的光催化制氢的助催化剂。氰基缺陷的引入使得缺陷能级的形成缩小了禁带宽度，拓宽了光谱响应范围，而在缺陷处形成电荷捕获中心可以改善g-C₃N₄中光生电子-空穴对的分离。引入1T-WS₂作为助催化剂，改变了传统的界面催化反应，其高导电性促进了电荷迁移，延长了载流子寿命。此外，1T-WS₂具有独特的trions行为和丰富的活性边位，可以有效地进行双电子还原制氢。为了深入研究1T-WS₂在复合材料中的共催化机理，我们将实验与理论计算相结合，首次揭示了1T-WS₂的吸附能和吉布斯自由能与制氢和释放之间的关系。这项工作为开发高效的助催化剂/光催化体系提供了新的思路。

王学花

青岛科技大学李镇江、孟阿兰

基于缺陷诱导的异质外延生长策略，开发了一种新型的ZnIn₂S₄/CoIn₂S₄异质结光催化剂，并揭示了缺陷工程和强界面耦合对其光解水制氢性能的协同优化机制。

游洋

广东工业大学黄少铭、卜冬蕾

构建异质结是在光催化系统中促进光生载流子分离的有效方法。在S-型异质结，可以保留异质结中还原光催化剂（RP）的高还原性电子和氧化光催化剂（OP）的高氧化性空穴。同时，无用的光生电荷载流子在界面处复合， 并增强的光生载流子分离。基于上述分析，作者设计了一种中空结构的ZnSe/TiO₂S-型异质结（h-ZnSe/Pt@TiO₂）作为高效光催化纤维素重整催化剂，实现了在纯水中将纤维素转化为H₂和甲酸，获得了1858和372 μmol/gh的优异H₂和甲酸产率。此外，使用草、木材和纸张作为原料也获得了相似的光催化性能，证明了其良好的通用性。这项研究为未来在环保条件下设计光催化剂进行光催化生物物质重整铺平了道路。