近期，材料学院博士生袁继理同学在催化领域权威刊物《Applied Catalysis B: Environmental 》(IF=11.698)上发表题为“Positioning cyanamide defects in g-C3N4: Engineering energy levels and active sites for superior photocatalytic hydrogen evolution”的研究文章。该研究为石墨相氮化碳(g-C3N4)的精确分子结构调控提供一种新的策略。

太阳能驱动光催化分解水制氢被认为是解决能源短缺和环境污染的重要途径，其关键是开发出化学稳定、高效和低成本的光催化剂，且能够在可见光区域响应，并相对于水分解反应的氧化还原电势具备合适能带结构。g-C3N4由于其高化学稳定性和电子结构可调性而备受关注。基于分子水平的能带和催化活性位点的精准调控是g-C3N4基光催化剂制氢研究领域最具挑战性工作。

袁继理同学是材料学院16级博士生，导师为唐艳红教授。唐艳红教授课题组通过对C3N4前驱物的异构化调控，成功地在两个不同化学环境的氮原子上(–NH2 和 =NH)接枝氰基，合成出两种类型的氰胺缺陷的g-C3N4。两种类型的氰胺缺陷比例的方便调控可有效调控能带结构，极大改善电荷载流子的迁移和分离，同时改变g-C3N4分子间的作用方式，得到多孔结构的材料，充分暴露产氢活性位点，光催化产氢速率和量子效率得到大幅提高。

袁继理同学为该论文共同第一作者，唐艳红教授为第一通讯作者，湖南大学材料科学与工程学院为第一单位。论文共同第一作者为湘潭大学刘霞博士。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.05.064

责任编辑：蒋鼎邦

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