一颗山楂引发的“头脑风暴

通过引入2D-EM纳米填料与聚合物基体相互作用，颗引制备了凝胶化速度快、流变性能稳定的水凝胶。

可在PCN中形成以C-N=C中π键断裂为主的构型，山楂单位点Cu2+可通过与π键断裂后的N原子间的相互作用，山楂与N原子配体间形成较低配位数结构（~2），使得光生电子通过新形成的Cu-N键变得更加离域化（图2）。太阳能光催化分解水制氢可将太阳能一步转换并储存为化学能，头脑具有体系简单、头脑低成本、易规模化的特点，被认为是值得挑战的最具发展潜力的制氢技术之一。

X射线软/硬吸收谱结合球差矫正电镜和飞秒瞬态吸收谱等实验手段证实：风暴当PCN结构中存在高浓度氮空位缺陷时，风暴表面σ键被更多破坏，导致了π键与σ键的比值出现上升，并形成具高配位数的单位点铜（图2），进而带来碳氮平面结构扭曲、增加光生电子散射的概率，因此高浓度体相氮缺陷虽然可有效拓展PCN的可见光吸收范围，却会导致载流子动力学性能明显下降（图3）。上述研究得到自然科学基金委、颗引国家重点研发项目等项目和上海交通大学氢科学中心研究中心的资助。图1. 双缺陷体系光催化性能与机理示意图成果简介近日，山楂上海交通大学新能源动力研究所上官文峰团队的江治副教授与中国科学院上海微系统研究所刘啸嵩研究员和中国科学技术大学张群教授合作，山楂基于已进入实审阶段的发明专利（一种掺杂石墨状氮化碳材料的制备方法，申请号CN201810890793.7），提出了一种通过气相扩散法在聚合物氮化碳（PCN）结构中构建均匀分布且种类和浓度可控缺陷的合成策略(图1)，设计合成了一系列具有不同浓度和配位结构的单位点铜（singlesite）和氮空位缺陷的PCN光催化剂。

上述结构有效解决了C-N=C中π键断裂带来的光生电子局域化问题，头脑因此既能通过表面氮空位缺陷造成的子能级吸收拓展PCN的可见光吸收范围至550nm，头脑又调节了电子传输行为，维持了载流子动力学（图3）,促进了PCN光催化剂在全光段(350λ780nm) (4.5倍)、可见光段(420λ780nm) (4.5倍)、紫外段(200λ400nm)( ~2倍)光催化制氢反应活性的大幅提升，并实现了浅黄色PCN在500nm可见光段9.7%的表观量子效率。因此需要合理的缺陷工程策略，风暴对催化剂进行自下而上的设计，实现光催化制氢性能的提升。

但是光催化分解水过程涉及半导体捕光产生光生载流子、颗引光生电荷/空穴分离与传输以及光生载流子参与表面催化反应等多个步骤的串行，颗引是一个跨越多个时间尺度的复杂反应过程。

山楂但是如何平衡结构缺陷对半导体光催化材料性能影响的两面性仍是一个亟待解决的问题。即使在严重的机械变形下，头脑该电池也能够稳定地为包括LED灯，电致发光面板等在内的各种电子设备供电。

这项工作提出的概念、风暴方法和结果将为未来高活性USMC催化设计提供有价值的策略指导。研究人员可以通过改变Mn2(CO)10的添加量来控制尺寸，颗引而纳米晶体的组成和产率主要由引入反应混合物中的CHCl3的体积决定。

未经允许不得转载，山楂授权事宜请联系[email protected]。通过由TENG装置引起的空气排放，头脑氮气直接利用空气作为进一步形成电解质的源而固定在NOX中。