Ta₃N₅是一种很有前途的光催化水制氢材料，因为它具有适合太阳能收集和整体水分解的能带结构，但其应用受到严重的电荷复合和非平衡氧化还原能力的限制。

在此，西安交通大学Maochang Liu，湖南大学Hongwen Huang报道了一种通过立方NaTaO₃的氮化制备的原子级N掺杂NaTaO₃@Ta₃N₅(N–NaTaO₃@Ta₃N₅)核壳立方体。

文章要点

1）核-壳异质结立方体展示了光催化全水分解产生的H₂和O₂的高效化学计量演化，在没有任何助催化剂的情况下，在550nm处的量子效率为2.18%。

2）高性能依赖于厚度仅为≈5nm的Ta₃N₅壳，这可以延长光生电荷的寿命。此外，核-壳异质结显示出I型带排列，可以引导电荷从N-NaTaO₃平滑地流动到Ta₃N₅，特别是在界面处共享的公共Ta原子的帮助下。

3）通过原位沉积Rh@Cr₂O₃核壳助催化剂，该效率可以进一步提高到6.28%，这是报道的超过Ta₃N₅基光催化剂的最高值之一。该研究为构建结构精准的异质结提供了一条有前途的途径，该异质结具有可控的电荷转移行为，可用于光催化全水分解。

参考文献

Kejian Lu, et al, N–NaTaO₃@Ta₃N₅ Core-Shell Heterojunction with Controlled Interface Boosts Photocatalytic Overall Water Splitting, Adv. Energy Mater. 2023, 2301158

DOI: 10.1002/aenm.202301158

https://doi.org/10.1002/aenm.202301158