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近日，南京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院污染物環(huán)境行為與控制團(tuán)隊(duì)在氫能源領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。相關(guān)成果以“atomically dispersed silver-cobalt dual-metal sites synergistically promoting photocatalytic hydrogen evolution”為題發(fā)表在國際材料科學(xué)與工程技術(shù)**期刊advanced functional materials（if=19.924）上。團(tuán)隊(duì)的劉亞子副教授、碩士研究生孫悅為該**第一作者，楊紹貴教授、何歡教授以及南京林業(yè)大學(xué)的陳祖鵬教授為共同通訊作者。南京師范大學(xué)為第一單位。
該研究采用簡(jiǎn)單的超分子和溶劑熱法在p摻雜g-c3n4(cn)基體上合成得到高度分散的ag-co雙原子位點(diǎn)催化劑。相較于單原子負(fù)載的ag1-cn和co1-pcn，優(yōu)化負(fù)載量后的co1ag1-pcn其光催化析氫速率顯著提升為1190 umol g-1h-1，365 nm下的產(chǎn)氫表觀量子效率(aqy)達(dá)1.49%。光催化性能的增強(qiáng)歸因于ag-co雙原子位點(diǎn)的協(xié)同效應(yīng)及其與cn納米片形成的獨(dú)特配位環(huán)境。鑒于金屬單原子位點(diǎn)的活性有限，ag-co雙原子位點(diǎn)催化劑的協(xié)同效應(yīng)在于不僅顯著增強(qiáng)了金屬位點(diǎn)周圍的電子密度，而且促進(jìn)了析氫過程中電子到金屬的高效轉(zhuǎn)移，通過加速h*中間體的生成有效降低了釋氫反應(yīng)(her)的能壘。具體而言，ag單原子位點(diǎn)作為主要反應(yīng)活性位點(diǎn)具有更高的電荷分離效率和更強(qiáng)的電子富集能力，而co單原子位點(diǎn)的引入加速了電子從cn到缺電子雙金屬中心的定向遷移。該工作為通過調(diào)節(jié)相鄰配位環(huán)境設(shè)計(jì)具有原子精度和協(xié)同作用的光催化劑提供了新的思路，為合理設(shè)計(jì)用于太陽能轉(zhuǎn)化的雙金屬單原子催化劑提供了靈感。
該工作得到江蘇省碳達(dá)峰與碳中和科技創(chuàng)新專項(xiàng)（be2023612）、國家自然科學(xué)基金(22202105)、江蘇省自然科學(xué)基金(bk230210608)以及污染控制與資源化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(pcrrf21052)等項(xiàng)目的資助。
來源：南京師范大學(xué)
文章鏈接:
https://doi.org/10.1002/adfm.202301840
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