深圳技术大学科研团队近日在清洁能源领域取得重要进展,成功揭示了纳米催化剂电子态调控与光化学反应效率之间的内在关联机制。这项创新研究为开发高效能源转换材料提供了全新思路,相关论文已发表于国际权威化学期刊《应用化学国际版》。
半导体封装技术展了解到,利用太阳能通过光催化反应制备过氧化氢(H₂O₂)的技术,因其环境友好、能耗低等优势,被认为是未来绿色化学工业的重要发展方向。
但现有半导体光催化剂普遍面临两大技术瓶颈:一是对氧分子的吸附能力不足,二是难以精准控制双电子还原反应路径。这些问题严重制约了光催化合成H₂O₂的实际应用价值。
半导体封装技术展了解到,研究团队创新性地设计了一种具有核壳结构的NiS@Au复合催化剂。通过精确调控金属-半导体界面电子转移过程,实现了金原子电子轨道的定向调控。实验数据证实,这种独特的电子结构能够显著增强氧分子吸附能力,并稳定关键反应中间体,从而大幅提升双电子氧还原反应的选择性。
将该催化剂与g-C₃N₄光敏材料复合后,系统展现出卓越的光催化性能。这项研究不仅为设计高效光催化剂提供了新范式,更为清洁能源技术的发展开辟了新途径。
文章来源:科技日报