h-BN多孔纳米片上直接生长CN形成异质结构用于无金属光催化

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基于二维层状材料的异质结构的构筑为催化材料的发展提供了新的可能和动力。在一种二维层状材料表面形成一层异质的层状材料，由于两种材料具有不同的功函数，可以使材料电子态发生改变，进而使材料表面的化学反应活性发生巨变。六方氮化硼(h-BN)和聚合CN都是具有二维层状结构的材料，前者具有宽的带隙、优异的化学稳定性、良好的热稳定性等，在催化应用上崭露头角，而后者在光催化和电催化上都已得到应用，如果将两者进行杂化，其催化性能可能进一步得到提高。韩国浦项科技大学的He等人使用硼酸和尿素合成了一种新的基于h-BN和CN杂化的二维异质结构，并通过调整掺入的尿素量改变BN与CN的比例，详细研究了材料的结构、表面化学和光催化活性的关系。研究表明，与纯的CN和负载Pt的BN相比，负载CN的h-BN在还原水制H₂和光催化制H₂O₂方面表现出了更优异的催化活性。CN/BN具有独特的异质结构，虽然光生电子从CN的导带转移到BN的导带后还原电位降低，但空穴转移到CN相，实现了更好的电荷分离，延长了电子的寿命，有利于提高光催化的整体效率。该成果发表在Nano Energy42（2017）58-68。

简报作者: 温志凯责任编辑：林靖，黄阳