基于大尺度助催化剂设计负载小尺寸光催化剂构建新思路
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常规的光催化体系是在主光催化剂上负载更小尺寸的助催化剂来构建光催化体系。这受制于主光催化剂的体相载流子复合造成电荷分离效率低和小尺寸的助催化剂提供有限的反应活性位点。本文采用与常规手段完全不同的思路来构建光催化体系，以低成本、大尺度的二维氧化镍或硫化镍纳米片为助催化剂，以超小的锐钛矿二氧化钛为主光催化剂，通过将二氧化钛量子点负载到大尺度的镍化合物纳米片上来构建光催化体系。该设计一方面由于光生载流子的扩散半径大于二氧化钛的颗粒尺寸，从而促进超小的二氧化钛光生电荷的高效分离并迁移至助催化剂-Ni基纳米片上；另一方面，大尺寸的Ni基纳米片提供了更多的反应活性中心，从而实现了高效的产氢活性。通过性能测试，设计的光催化体系的产氢量是纯二氧化钛的16倍。这为合理的设计高效光催化体系来实现水分解、二氧化碳还原、光催化氮固定以及光催化有机反应提供了新的策略。
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