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唐军旺院士等ACS Catal.：可见光驱动氧化钨基催化剂水分解制氢！

来源：时间：2023-07-25 15:31:51 浏览：962次

第一作者：Madasamy Thangamuthu和Kiran Vankayala

通讯作者：Xiaolei Zhang和唐军旺院士

通讯单位：英国思克莱德大学和伦敦大学

DOI: 10.1021/acscatal.3c01312

01

研究背景

利用太阳能驱动的Z方案进行化学计量水分解是一个新兴的领域，可解决不断增长的可再生能源需求和环境问题。目前，所报道的Z-型必须包含两个种群的光催化剂。基于此，唐军旺院士等人报道了仅使用钨氧化物构建了一个强大的Z-型系统，其用于在中性和碱性溶液中完全可见光驱动的水分解，其中氧化钨青铜钠（Na0.56WO3-x）用作H2析出光催化剂，二维三氧化钨（2D WO3）纳米片用作O2析出光催化剂。

02

文章要点

1、该体系在光驱动的水溶液中以2: 1的理想摩尔比高效制备H2（14 μmol h−1）和O2 （6.9 μmol h−1）。中性条件下，在420 nm处获得了6.06%的表观量子产率（AQY）。实验结果和理论计算证明，这种特殊的选择性是由于碘化物（I−）在Na0.56WO3-x上的优先吸附以及碘酸盐（IO3−）在WO3上的优先吸附。

2、该Z-型是一个安全的光化学反应，在有效穿梭分子的存在下，通过应用双床颗粒悬浮系统，保证了H2和O2的分离演化。

03

图文展示

图1.新WOZ水裂解体系的反应途径

图2.NaxWO3-x（NWO）的表征结果

图3.光催化H2和O2析出半反应

图4.三次测量后带误差条的化学计量水分解

图5.表面吸附能和选择构型

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