由于海水中存在多种类型的离子，导致海水腐蚀和失活，海水分解光催化剂受到严重限制。因此，促进H⁺吸附和阻碍金属阳离子竞争吸附的新材料应该能够提高催化剂表面光生电子的利用率，从而有效地生产氢气。设计先进光催化剂的一种策略包括引入分层多孔结构，使其能够快速传质，并创建缺陷位以促进选择性氢离子吸附。

近日，武汉理工大学Si-Ming Wu ，Ge Tian，Xiao-Yu Yang介绍了一种新的方法，通过简单的焙烧和超声序列合成了具有大量氮空位的层状多孔C₃N₄衍生物VN-HCN。

文章要点

1）这种新材料表现出高度的稳定性和作为海水中制氢的光催化剂的活性。

2）实验和理论结果表明，氮空位的引入大大提高了C₃N₄的电荷转移能力和对氢离子的选择性吸附能力，这两者对海水中的高性能光活性都是至关重要的。

这项研究为通过量身定制的空位设计来提高半导体的光催化活性和海洋应用提供了一种有前途的策略。

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Shi-Tian Xiao, et al, Hierarchically Porous Few-Layer Carbon Nitride and Its High H⁺ Selectivity for Efficient Photocatalytic Seawater Splitting, Nano Lett., 2023

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00661

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c00661