胡勇课题组在化学顶级期刊ACS Catalysis 发表重要成果
发布时间: 2019-01-06 浏览次数: 13
 

近日,我校省“万人计划”科技创新领军人才、省有突出贡献中青年专家胡勇教授课题组在新型高效光解水产氧催化剂的设计与制备的研究上取得突破性进展,相关成果在化学顶级期刊ACS Catalysis上发表(论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03819)。ACS Catalysis是美国化学会的旗舰期刊,被公认为国际化学领域的顶尖杂志之一,主要刊登催化领域高水平的研究成果,属于化学学科Top一区期刊,最新影响因子11.384我校2016级研究生刘欢欢为该文第一作者,浙师大为唯一通讯作者单位。这是浙江师范大学首次以第一单位在该刊物发表学术论文,苏州纳米所作为第二单位参与合作。

太阳能因其具有取之不尽,用之不竭的可再生能源特性、清洁无污染等优点,被认为是解决能源和环境问题的理想能源。利用光催化技术将太阳能转化为无污染,高效和可储存的氢气,碳氢燃料等化学能源,成为了未来能源开发的重要研究方向。由于光解水决速步骤的产氧过程要面临复杂的四电子转移和O-O键形成化学动力学等问题,因此产氧反应成为光解水领域的一个研究热点。胡勇课题组成员通过一步溶剂热法在α-Fe2O3纳米片表面和内部分别实现了Pt纳米晶负载和Pt2+掺杂。该方法还具有普适性,可以一步实现在α-Fe2O3纳米片表面负载和内部掺杂不同类型的金属纳米晶和金属离子。研究结果表明内部掺杂的Pt2+和体系中的O所构成的Pt-O键相比于Fe-O键更有助于形成杂化态,因此可显著提高α-Fe2O3纳米片内部光生电子-空穴的分离效率,同时表面负载的Pt纳米晶和半导体α-Fe2O3纳米片形成了肖特基势垒,这又大大降低了光生电子-空穴对的复合。和纯的α-Fe2O3纳米片相比,所制备产品展现出非常优异的可见光光解水产氧活性和稳定性。

近年,该课题组在高效光解水催化剂设计与制备方向上取得一系列进展,相关成果分别发表在Appl. Catal., B2017, 202, 127-133Appl. Catal., B 2018, 239, 309-316J Mater Chem A2016, 4, 13242-13250Chem. Eng. J. 2019, 359, 924-932; Langmuir 2017, 33, 6719-6726Inorg Chem Front 2017, 4, 2045-2054ACS Appl. Nano Mater. 2018, 1, 2589-2599J. Alloys Compd. 2018, 766, 274-283.等材料、化学领域国际重要期刊上。

以上工作得到了国家自然科学基金委和浙江省自然科学基金委等的资助。