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张平教授团队在光解水制氢方面的研究成果发表于Cell子刊iScience
发布时间:2019年03月21日   阅读:

绿色合成具有优异光解水性能的三元催化剂

近日,由我校土木工程与力学学院张平教授、尹久仁教授和丁燕怀教授组成的团队在光解水方面的研究取得了突破性进展,相关成果以“Solid-state, Low-cost and Green Synthesis and Robust Photochemical Hydrogen Evolution Performance of Ternary TiO2/MgTiO3/C Photocatalysts”发表于国际期刊iScience。

该期刊属于Cell的综合性子刊,主要关注自然科学各个领域最前沿的研究工作。杨忠美博士和蒋运鸿博士为论文共同第一作者,丁燕怀教授和张平教授为本文的共同通讯作者(论文链接: https://doi.org/10.1016/j.isci.2019.03.009)。

团队利用一种绿色、低成本方法制备了一种高效三元催化剂TiO2/MgTiO3/C用于光解水产氢,整个制备过程不涉及任何有机溶剂和有毒副产物,其在一个模拟太阳光下产氢效率高达33.3mmol∙h-1∙g-1, 较商品化的P-25 TiO2提高了四倍以上,其在纯可见光下的产氢效率也达到1.46mmol∙h-1∙g-1。光电化学测试结果表明该催化剂在紫外光区的IPCE(the incident photon to charge carrier generation efficiency)效率接近90%,而在400nm~ 470nm的IPCE效率也有较大程度的提高。迄今为止,在已报道的克级制备的同类型催化剂材料中其光催化产氢效率最高,相关成果已经申请发明专利保护。

TiO2/MgTiO3/C的低倍TEM图及其不同光照条件下光催化产氢的视频截图

该研究工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目、湖南省研究生创新基金、力学国家重点学科、化工模拟与增强国家级工程中心的支持和资助。张平教授、尹久仁教授和丁燕怀教授课题组长期从事交叉学科的研究,课题组成员具有力学、材料学、计算模拟等方面的研究背景,近来年课题组成员在Energy & Environmental Science, Nature Communications, Journal of Materials Chemistry A,Nanoscale,Carbon,Journal of Membrane Science和中国科学等知名期刊发表论文20余篇,申报国家专利10余项。

 (赵园园)

(来源:土木工程与力学学院)

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