【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100095
基于氮化碳设计异质结是提升光催化效率的有效途径。本研究通过简便高效的球磨技术,构建了由氮化碳纳米片(GCNNS)与供体-受体共轭聚合物(聚对氨基亚苄基异苯胺,PASO)组成的全有机S型无金属异质结。该异质结展现出优异的光催化产氢性能,优化后的GCNNS/PASO-10样品的产氢速率达到10.12 mmol·g−1·h−1,分别是GCNNS和PASO的5.9倍和19.5倍。这种提升源于独特的界面结合作用、增强的可见光吸收能力以及S型异质结强内建电场促进的高效电荷分离。理论计算与表征结果表明,该异质结的S型机制实现了能带最优匹配并推动了空间电荷的有效分离,从而显著提升了光催化活性。本工作揭示了全有机材料在异质结构建中的独特优势,为设计先进S型体系以实现可持续能源转化提供了新思路。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100188
纳米材料的“相”(即原子排列方式)是决定其物理化学性质及功能的核心因素之一。近年来,纳米材料相工程(phase engineering of nanomaterials, PEN)已经成为材料科学领域新兴的研究方向。通过精确调控原子排列方式,PEN不仅能够突破材料常规的热力学稳定相的限制,还能赋予新的非常规相材料独特的物理化学性质和功能,为开发新型功能纳米材料提供了全新策略。本文系统综述了利用PEN策略来制备新的非常规相贵金属和过渡金属二硫族化合物(TMDs),总结了直接合成、诱导相变等关键制备方法,阐明了其相依赖的性质和催化性能,强调了相对其功能和应用的显著影响。同时,本文深入分析了当前研究中存在的挑战,提出了未来发展方向,包括合成机制的研究、非常规相材料的稳定性提升以及人工智能辅助设计等,以期为纳米材料相工程的基础研究与实际应用提供理论指导和技术参考。
