中国科学院强磁场科学中心喻志武研究员团队：氮空位引发的n–π* 电子跃迁增强氮化碳的光催化产氢性能

本文由中国科学院强磁场科学中心喻志武研究员团队发表，研究了氮空位引发的n–π*电子跃迁如何增强氮化碳的光催化产氢性能。研究背景指出，由于环境污染和资源短缺，开发可再生和清洁能源成为紧迫任务，光催化水分解生成氢气是主要研究焦点。原始氮化碳在光催化水分解方面显示出潜力，但其比表面积小、光生电子-空穴对分离效率低以及可见光利用率低的问题限制了其应用。通过超分子自组装法合成的管状氮化碳，具有增大的比表面积和增强的可见光利用率，其光催化产氢性能增强了31.2倍。氮空位引发的n–π*跃迁扩大了氮化碳的可见光吸收范围，并延长了浅电子捕获态的寿命，从而提高了光催化性能。研究结果强调了氮空位和n–π*跃迁在促进光生电子分离和迁移中的关键作用，为提高g-CN基光催化剂提供了新的策略。