💡这项突破是什么?
近日,陕西理工大学材料科学与工程学院郝晓丽副教授与陕西科技大学李伟副教授团队合作,先后在《Journal of Colloid and Interface Science》(2022年影响因子9.965,Top期刊)和《Journal of Catalysis》(2022年影响因子8.047,Top期刊)发表了题为“Synergetic metal-semiconductor interaction: Single-atomic Pt decorated CdS nano-photocatalyst for highly water-to-hydrogen conversion”和“Host (CdS)-guest (single-atomic Au) electron transfer mechanism for blue-LED-induced atom transfer radical addition of alkenes”的研究成果。郝晓丽副教授为第一作者,陕西科技大学李伟副教授为该文通讯作者,陕西理工大学为第一署名单位。
研究成果针对CdS半导体纳米光催化材料在光诱导过程中的光腐蚀和载流子高频率复合等问题开展相关研究工作。通过简单的一步光诱导策略对六方相CdS纳米光催化材料进行表面金属(Pt和Au)单原子位点修饰,构建了具有主-客体相互作用的CdS-Pt和CdS-Au复合光催化体系。由于协同的主-客体电子传导机制的形成,促进了体相载流子向催化剂表面的迁移,有效抑制了光诱导电子-空穴对的复合行为,获得了更高的光激子利用效率,并在模拟太阳光诱导水分解制氢和LED光源诱导原子自由基加成(ATRA)反应研究中取得重要进展。由于主-客体协同机制在促进载流子分离和抑制其复合行为方面的贡献,使得六方相CdS纳米材料的光腐蚀现象得到很好的缓解,表现出良好的结构稳定性和高效的光诱导催化活性。研究成果对于解决CdS半导体光催化材料在实际应用中存在的技术性问题具有理论指导意义。(材料学院)

图1 CdS-Pt纳米光催化剂金属-半导体协同作用机理
(J. Colloid Interf. Sci. 621 (2022) 160-168)

图2 CdS-Au纳米光催化剂结构及LED光诱导ATRA反应机理
(J. Catal. 411 (2022) 226-234)
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