TiO_(2)提高富碳氮化碳的光生电荷存储性能

氮化碳材料固有的导电性差、电子迁移率低等问题导致高光生电荷复合率,阻碍了其光生电荷存储性能的提高.为此,构建了TiO_(2)富碳氮化碳共轭聚合物(CPCN)界面异质结,以提高光生电荷分离率.采用具有高比表面积(220.03 m^(2)/g)的TiO_(2)纳米晶介孔薄膜作为电子传输物质,通过增大TiO_(2)与CPCN之间的界面面积提高了电极反应活性,促进了光生空穴的高效抽取,获得了197 C/g的光生电荷存储容量.

二维铟-VA族半导体:具有本征电场用于分解水的高效光催化剂

近年来,含有本征电场的二维半导体材料因拥有抑制光生载流子复合的潜在能力而受到了光催化领域研究人员的广泛关注.在本文中,我们采用第一性原理计算方法,报道了一类具有本征极性的新型二维半导体材料一单层铟-VA族化合物(ML-InXs;X=P、As和Sb),并探究了它们作为光催化剂分解水的可能.我们系统地研究了ML-InXs的几何结构、电子结构和光学性质,发现它们具有优异的结构稳定性、合适的带隙和带边位置、出色的载流子迁移率和较广的光吸收范围,因此可以成为水分解反应的优秀光催化剂.更重要的是,在ML-InXs中由本征偶极矩产生的电场可抑制光生电子-空穴对复合,大大提高了光催化反应过程中的能量转换效率.此外,我们发现应变工程可以有效地调节ML-InXs的带隙和光吸收,并显著提高它们分解水时的太阳能转化效率.我们的研究进一步加深了人们对具有本征电场的二维光催化剂的理解,并可为未来设计出具有优异性能的水分解或其他重要化学反应的光催化剂提供理论指导.

液相合成彩色氮化碳及其光电化学特性研究

减小带隙值和获得有序二维微结构是提高氮化碳光电化学性能的关键.通过调控尿素和柠檬酸的比例,采用室温熟化工艺,合成出不同颜色的氮化碳材料,成功地将其带隙减小至1.74 eV,并获得了由有序二维网络构建的多孔微结构.所得氮化碳获得了一定光电转换性能,并随着带隙值的减小和二维网络结构的构建,表现出少见的光诱导电荷存储行为.