光催化全水分解是一种利用太阳能可持续提供氢气的有前途的方法。为了充分利用太阳能，该反应应基于可见光活性半导体进行，这非常具有挑战性。

在这项工作中，同济大学Xiaoxiang Xu，中科院沈阳金属所 Gang Liu采用F加速氮化策略来改性宽带隙半导体Sr₂TiO₄，以实现可见光驱动的光催化全水分解。

文章要点

1）与传统的氮化方法相比，F加速氮化引入了高浓度N掺杂剂以实现强可见光吸收和低浓度缺陷（即Ti³⁺和氧空位）以实现光载流子的有效分离。

2）在涂有Tioxyhydroxide保护层并沉积RhCrOy助催化剂后，F加速氮化产物可以稳定地进行光催化全水分解，在420±20nm处的表观量子效率为0.39%，太阳能到氢的效率为0.028%。

这些发现证明了F加速氮化策略的有效性，并为提高许多其他宽带隙半导体的光催化活性提供了指导。

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Yu, J., Huang, J., Li, R. et al. Fluorine-expedited nitridation of layered perovskite Sr2TiO4 for visible-light-driven photocatalytic overall water splitting. Nat Commun 16, 361 (2025).

DOI：10.1038/s41467-024-55748-z

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55748-z