太阳能驱动的整体水分解是获取可再生能源的理想方式,同时仍具有挑战性。
近日,华南师范大学兰亚乾教授,济南大学Kui Li,Xin Cheng通过共价键将COF和压电材料结合在一起,形成了一种高效的Z型异质结构压电光催化剂,用于整体水分解。
文章要点
1)研究人员通过席夫碱反应制备了一种性能优良的可见光捕获型TpPa-1-COF,并将其可控生长在氨基功能化的BiFeO3纳米薄片上,构建了BiFeO3@TpPa-1-COF核壳杂化材料。
2)BiFeO3纳米片内建电场产生的极化电势与TpPa-1-COF丰富的活性中心分离载流子的协同效应,大大提高了BiFeO3@TPPA-1-COF的载流子传输和使用效率。其中,TpPa-1-COF有利于捕获电子,而BiFeO3倾向于收集空穴。特别地,BiFeO3@TpPa-1-COF (BFO@COF20-C)表现出前所未有的H2和O2产生速率,分别为1416.4和708.2 μmol h-1 g-1。
这项研究为高效光催化全水分解的实际应用提供了新的视角。
参考文献
Mei-Ling Xu, et al, Piezo-Photocatalytic Synergy in BiFeO3@COF Z-Scheme Heterostructures for High-Efficiency Overall Water Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202210700
https://doi.org/10.1002/anie.202210700