記者24日從寧夏科技廳獲悉，寧夏大學省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點實驗室研究員馬保軍團隊在光催化制氫機理研究方面取得新進展，發(fā)現(xiàn)并提出了不同組裝方法的復合催化劑的電子轉移路徑。相關研究成果近日發(fā)表在國際催化領域期刊《應用催化B：環(huán)境》。
化石燃料的過度使用造成了能源短缺、溫室效應及環(huán)境污染等嚴重問題，利用太陽能光催化劑分解水產氫是解決能源環(huán)境問題的最理想方法之一。馬保軍團隊一直致力于光催化技術研究，在前期的相關研究中，團隊闡明了貴金屬主要用作催化質子還原的反應活性位點，而非貴金屬助催化劑由于其大的比電容主要存儲來自半導體的光激發(fā)電子。然而，光催化劑的結構與活性之間的關系需要進一步闡明，研究光催化劑的結構與光激發(fā)電子的傳遞路徑之間的本質關系具有重要意義。
馬保軍團隊設計制備了(Ru/WC)/CdS和Ru/(WC/CdS)兩種復合助催化劑。研究發(fā)現(xiàn)，當貴金屬Ru先行擔載在非貴金屬助催化劑WC上時，兩者在光催化析氫反應中具有協(xié)同作用。而當貴金屬Ru直接擔載在復合催化劑WC/CdS上時，由于電子的轉移路徑改變，兩種助催化劑對于電子的作用呈現(xiàn)出競爭關系，削弱了助催化劑的協(xié)同作用，Ru/(WC/CdS)的光催化活性反而劣于WC/CdS。該研究闡述了WC和Ru在光催化劑中的作用以及不同活性位點組成的復合催化劑的電子轉移路徑，為在半導體上組裝高效的復合助催化劑奠定了堅實基礎。
