院士合作，武汉理工大学/中国地质大学，Nature子刊！
文摘
2024-11-08 18:32
四川
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光催化技术是一种将太阳能转换为化学能的有效手段，因其在环境净化、能源转换等领域的广泛应用而备受关注。与传统的光催化剂材料相比，基于半导体的光催化剂具有成本低、环境友好等优点。然而，光生电荷载流子的快速复合和分离效率有限等问题，限制了光催化效率，带来了提高太阳能转换效率的挑战。近日，来自武汉理工大学张联盟院士团队、新材料研究所曹少文研究员课题组以及中国地质大学（武汉）张建军教授以及欧洲科学院外籍院士、国家杰出青年基金获得者、中国地质大学（武汉）余家国教授合作在光催化材料研究中取得了突破性进展。该团队设计并制备了一种新型的基于Mn0.5Cd0.5S纳米棒的超晶格界面和S型异质结结构，实现了光生电荷载流子的超快速和高效空间分离。利用这种结构，显著提高了光催化剂的性能，成功获取了在模拟太阳照射下无需贵金属助催化剂即可实现54.4 mmol·g−1·h−1的光催化制氢速率，以及在420纳米处达到63.1%的表观量子效率的优异结果。这一成果不仅展示了超晶格界面和S型异质结在光催化中的协同效应，还为设计新型高效光催化材料提供了新的思路，有望推动太阳能光催化技术在能源和环境领域的应用发展。
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