近期，我院光催化团队在《Journal of Colloid And Interface Scienc》发表题为“K–N Bridge-Mediated charge separation in hollow g-C3N4 Frameworks: A bifunctional photocatalysts towards efficient H2 and H2O2 production”的研究论文，该期刊的最新影响因子为9.965，金晓丽老师为第一作者，谢海泉、李鑫和叶立群为通讯作者，南阳师范学院为第一完成单位。
开发双功能光催化剂以促进光催化分解水产生H2和H2O2对于解决环境和能源问题至关重要。然而，光催化产H2和H2O2的效率仍然受到催化剂光生载流子分离不足的限制。针对这一问题，该论文提出了一种将K原子引入空心六棱柱的g-C3N4框架中的策略，K-N键在g-C3N4层中充当电子传递的桥梁，促进电荷的层间分离，空心结构有利于光生电子向表面迁移。K-N键和空心结构的协同作用使得优化后的K-TCN在可见光照射下获得了高效的载流子分离，电子到达表面后，积极参与H2O还原生成H2，在O2环境下，分离出的电子与表面吸附的O2分子反应生成•O2–，然后•O2–与H+结合生成H2O2。与先前报道的g-C3N4基光催化剂相比，本工作中的K10-TCN具有相当高的光催化性能，在可见光照射下H2和H2O2的产生速率分别为941.6和347.6 μmol g−1h−1，分别比TCN和CN高约2倍和5倍。该研究工作提供的设计理念和机制将有助于开发更高效的多功能光催化剂，实现更广泛的应用。
该研究工作获得国家自然科学基金、河南省科学基金等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.08.181.
