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中国石油大学发现新型催化剂,性能提高67倍!

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近日,中国石油大学理学院李希友教授与山东大学合作,采用原位生长技术,在孪晶硫化锌镉表面沉积硫磷化钯,成功制备一种新型的光解水制氢催化剂。该催化剂的性能和文献报道的现有催化剂相比提高了67倍,创造了目前该类光催化剂在酸性环境中最高的产氢速率。

相关研究成果在《能源与环境科学》(Energy and Environment Science)刊物上发表,李希友教授为第一通讯作者。《能源与环境科学》是英国皇家化学会出版的能源和环境领域的顶级期刊,2016年影响因子为25.427。

光催化分解水产氢被认为是氢能源发展的关键技术。其中发展高效的光催化剂是必须解决的核心问题。硫化物是众多光解水制氢催化剂中性能优良、有发展潜力的一种材料。特别是硫化锌镉孪晶材料,是目前纯的硫化物催化剂中性能最好的催化剂。如何进一步提升其催化性能,目前还没有报道。

李希友教授研究组首次提出利用同质节和异质节的协同作用来提高光催化性能的催化剂设计策略,通过在具有同质节结构的孪晶硫化锌镉催化剂表面负载硫磷化钯形成异质节结构,使得该催化剂同时具有同质节和异质节。所得催化剂的效率得到大幅度提升。在酸性环境中,产氢速率和孪晶硫化锌镉相比,提高了67倍。是目前酸性环境中光解水制氢的最佳催化剂。该催化剂的设计策略,有可能用于其他新型光催化剂的设计中,进而促进光催化分解水研究的发展。

三位审稿专家均认为,该研究成果是光解水制氢领域内的一个标志性进步,为催化剂的设计提供了新的思路。此项研究工作得到国家自然科学基金、中国石油大学(华东)科研启动经费的支持。

论文详情见:http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/ee/c6ee02414a?page=search

 

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来源:中国石油大学。编辑:明轩

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