ACS Nano：氢引发的化学外延生长策略用于面内杂化结构光催化剂

将氮化碳和石墨烯集成到横向异质结中，可以避免传统复合材料层间空隙内的能量损失。迄今为止，其合成仅限于缺乏靶向性和均一性的自下而上的策略。

近日，澳大利亚阿德莱德大学王少彬教授，埃迪斯科文大学孙红旗教授报道了一种氢引发的化学外延生长策略，可以在相对较低的温度下制备石墨烯/氮化碳平面内异质结构。

文章要点

1）石墨烯/氮化碳层内异质结的制造工艺包括两个工艺，即，在块状结构的边缘上构建具有活性位点的密闭空间，以及H₂引发的CEG石墨烯形成过程。理论和实验分析证明，氮化碳加氢分解原位生成甲烷引发了石墨烯沿受限空间边缘活性中心的生长。

2）随着沉积的石墨烯（0.5%）电场的增强，其选择性光氧化和光催化水分解的性能分别提高了5.5倍和3.7倍。同时，在没有任何助催化剂的情况下，获得了7720 mol/h/g_(graphene)的析氢速率。

这项研究提供了一种自上而下的策略来合成面内光催化剂以利用太阳能。

Jinqiang Zhang, et al, A Hydrogen-Initiated Chemical Epitaxial Growth Strategy for In-Plane Heterostructured Photocatalyst, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c07934

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c07934