未缩合形式的聚碳氮化物(PCN)，通常被称为甜瓜，是聚(氨基亚氨基)七嗪的堆积二维结构。甜瓜在太阳能转换应用中被用作光催化剂，但由于可见光吸收弱，激活能高，光激发载流子分离效率低，导致其光转换效率较低。

近日，阿卜杜拉国王科技大学Muhammad Nawaz Tahir，Udo Schwingenschlögl，美茵茨大学Wolfgang Tremel报道了利用高度还原的氧化石墨烯(HRG)来设计甜瓜带隙的实验和理论研究。

文章要点

1）研究人员制备了三种不同比例(0.5%、1%、2%)的HRG@甜瓜纳米复合材料。在碱性条件下，1%HRG@甜瓜纳米复合材料的光电流密度(71μA cm^-2)高于甜瓜(24 μA cm^-2)。

2）加入空穴清除剂后，相对于可逆氢电极，光电流密度进一步提高到630 μA cm^-2。

3）这些实验结果通过密度泛函理论(DFT)的计算得到了验证，表明HRG导致了显著的电荷重新分布和改进的光催化析氢反应(HER)。

参考文献

Muhammad Ashraf, et al, Bandgap Engineering of Melon using Highly Reduced Graphene Oxide for Enhanced Photoelectrochemical Hydrogen Evolution, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202301342

https://doi.org/10.1002/adma.202301342