近日，我院最新研究论文“S‑Scheme Homojunction Carbon Nitride for Photocatalytic Overall Water Splitting”在《ACS Catalysis》（SCI一区，IF = 11.7）上在线发表。江苏大学为第一完成单位，本院博士研究生吴官瑜为第一作者，本院教师许晖教授、能源研究员佘小杰教授和材料学院莫曌老师为共同通讯作者。

单个半导体光催化剂存在载流子分离效率低等缺点。尽管随后的研究通过构建异质结等方法有效地增强了载流子分离。然而，由于晶格失配，半导体界面处的载流子络合物位点增加，阻碍了光催化技术的进一步实际应用。

图1.TSCN的合成路径

为了解决上述挑战，本研究通过原位一步合成的方法，构建了具有强界面电场（IEF）和匹配界面的氮化碳纳米管/氮化碳纳米片（TSCN） s -图式的同质结。

图2.电子转移路径研究

通过调整微纳米结构，得到了具有不同光电化学性能的氮化碳光催化剂。实验和理论研究表明，均结有效地解决了界面失配问题。此外，强大的IEF可以有效地促进载流子迁移和分离，从而实现载流子的有效空间分离，从而实现整体水分裂（OWS）。本文研究了IEF促进载体转移的过程，并解释了其光催化机理。

图3.TSCN的催化机理研究

本研究为解决光催化OWS中单催化剂性能较低和异质结晶格失配的问题提供了合理的思路。

研究成果得到了国家自然科学基金等项目的资助。文章链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.5c01086。