过渡金属氮化物(TMNs)是光催化制氢中贵金属共催化剂的一种可行替代物。考虑到多组分体系的发展前景,研究多组分TMNs光催化制氢是合理的。有鉴于此,中国科学院宁波材料技术与工程研究所的Siqi Liu、Minghui Yang和河北工业大学的Zhenping Wang等研究人员,采用固相分离法合成了三元铬钛氮化物(Cr0.5Ti0.5N)纳米颗粒,得到了一种高效的助催化剂,可在可见光照射下促进半导体的光催化制氢。
本文要点
1)仿生纳米球可以在聚合物刷(PMPC)的两性离子电荷周围形成一层坚韧的水化层,从而增强润滑,并利用纳米载体(MSNs)实现抗炎药物的局部释放。
2)实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明,Cr0.5Ti0.5N三元体系通过促进光诱导载流子的分离和迁移,改善了反应动力学。
3)最佳Cr0.5Ti0.5N基样品的光催化析氢速率最高为2.44 mmol g-1 h-1,其动力学性能约为对照纯CdS样品的120倍。事实上,这一结果甚至优于铂基纳米复合材料(2.06 mmol g-1 h-1)。
参考文献:
Xiangjian Meng, et al. Chromium-Titanium nitride as efficient co-catalyst for photocatalytic hydrogen production. Journal of Materials Chemistry A, 2020.
DOI:10.1039/d0ta00488j
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ta/d0ta00488j#!divAbstract