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山大黄柏标、王朋团队钙钛矿光催化剂产氢研究取得新进展

发布日期:2018年03月12日 15:36 点击次数:

[本站讯]近日,山东大学晶体材料国家重点实验室黄柏标、王朋教授团队在钙钛矿光催化材料研究方面取得了新进展,相关研究成果以“Composite of CH3NH3PbI3 with Reduced Graphene Oxide as a Highly Efficient and Stable Visible-Light Photocatalyst for Hydrogen Evolution in Aqueous HI Solution”(还原石墨烯-甲基氨基碘化铅钙钛矿光催化剂可见光照射下在HI水溶液中高效稳定产氢)为题,发表于国际著名期刊Advanced Materials(影响因子为21.1897)上。该文章第一作者为晶体材料国家重点实验室2014级博士研究生吴亚强,通讯作者为青年千人王朋教授和黄柏标教授。

当前钙钛矿太阳能电池的高效光电转换效率引起了全世界科研工作者的广泛关注,钙钛矿半导体材料带隙窄,能有效利用太阳光的能量,同时由于其特殊的结构和特性,使其产生的光生电子和空穴能够高效分离和传输,但是目前对其在溶液相产氢及其他光催化性能的研究却很少。易溶于水和遇水分解的特性严重制约了其在光催化领域的应用。课题组基于在光催化及晶体生长方面的研究基础,首次提出了利用CH3NH3PbI3纳米晶生长的母液进行光催化产氢性能研究,实现了CH3NH3PbI3在可见光照射下的产氢,为了进一步提高其产氢活性和减少贵金属的用量,首次实现了强酸性条件下还原石墨烯对CH3NH3PbI3的修饰,负载后所形成的Pb-O-C键有利于光生载流子的传输和分离,研究表明该复合材料产氢活性得到大幅度提高。

近年来,黄柏标教授团队一直致力于能源和环境材料的研究和开发,在表面等离子体增强光催化、极性半导体光催化材料、单晶光电极、红外光响应光催化材料以及金属有机框架材料全解水等方面取得系列创新性成果,在Angew. Chem. In. Ed., J Am. Chem. Soc., Chem. Mater., Nano Energy, Light: Sci. Appl., Energ. Environ. Sci., J. Mater. Chem. A; Appl. Catal. B等国际知名期刊上发表多篇论文,受到广泛关注。截至目前,论文被引用超过15000次,有19篇论文被SCI选为高被引用论文。

该研究工作获得了国家973计划、国家自然基金重点基金和面上基金、山东省泰山学者计划和中组部千人计划“青年项目”以及晶体材料国家重点实验室的大力支持。

可见光照射下CH3NH2PbI3,CH3NH2PbI3/Pt,CH3NH2PbI3/rGO产氢活性对比图及CH3NH2PbI3/rGO电镜照片

文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201704342/full


【作者:蒋宛莉        摄影:资料        来自:晶体所    责任编辑:亭亭  】

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