黑龙江大学王国凤获新进展：通过Nd单原子和异质结构的协同作用提高光催化性能的新视角
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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A Novel Perspective on Enhancing Photocatalytic Performance through the Synergistic Effect of Nd Single Atoms and Heterostructures
Ge S.; An J.; Wang Q.; Li M.; Wang D.; Wang G.
Published：2024-01-01
DOI：10.1002/smll.202400618
研究背景
当今社会，环境污染和能源危机等问题日益凸显，传统光催化技术在解决这些问题上存在一定的局限性。科学家们一直在探索如何提高光催化性能，以更有效地应对当下的环境挑战。
研究内容
最近一篇发表在《Small》杂志上的论文探讨了一种新颖的方法，通过钕单原子和异质结构的协同效应来提高光催化性能。研究采用了稳态、瞬态和超快光谱分析技术，结合基于钕单原子修饰黑磷/氮化碳异质结构的密度泛函理论计算。研究发现，优化后的异质结构的CO和CH<sub>4</sub>生成速率分别比氮化碳高出7.44和6.85倍，比黑磷分别高出8.43和9.65倍。钕单原子不仅可以引起表面重构和调节黑磷的活性位点，还可以加速电荷分离和传输，进一步抑制电子-空穴对的复合。此外，异质结构促进了电荷转移，提高了光的利用率。
研究意义
这项研究的创新之处在于揭示了钕单原子和异质结构之间的协同效应，对提高光催化性能具有重要意义。通过这种方法，科学家们可以更好地设计和开发高效的光催化材料，为环境保护和能源利用提供新的思路。
希望这篇简明易懂的文章能够让中学生更好地了解光催化研究的重要性和创新成果。
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