隨著全球氣溫變暖加速，氫能源作為清潔低碳能源，受到國(guó)家的大力支持，在“十四五”規(guī)劃中更是提到要加速氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，氫能相關(guān)技術(shù)的研發(fā)得到了科研工作者的廣泛關(guān)注。在光催化制氫研究方面，開(kāi)發(fā)新型高效的異質(zhì)結(jié)光催化劑仍然是實(shí)現(xiàn)高效太陽(yáng)能-化學(xué)能轉(zhuǎn)換的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。日前，我校工程與設(shè)計(jì)學(xué)院碩士研究生楊雯翔在能源光催化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，并以第一作者身份將研究成果以“Rationally Designed Ti3C2MXene@TiO2/CuInS2Schottky/S-scheme Integrated Heterojunction for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Evolution”為題發(fā)表在國(guó)際頂尖期刊Chemical Engineering Journal（IF：13.273，JCR和中科院一區(qū)Top）。論文鏈接：

　　DOI：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132381

　　傳統(tǒng)光催化材料CuInS2和TiO2分別存在光生電子空穴對(duì)分離速率低，復(fù)合速度快，TiO2的光吸收范圍過(guò)窄等問(wèn)題，因此光催化活性普遍很低。本研究采用非貴金屬材料Ti3C2MXene為基底，通過(guò)原位氧化生成Ti3C2MXene@TiO2，再通過(guò)水熱反應(yīng)原位生長(zhǎng)CuInS2納米顆粒，將兩種肖特基異質(zhì)節(jié)與S型異質(zhì)節(jié)相結(jié)合，構(gòu)筑了Ti3C2MXene@TiO2/CuInS2復(fù)合材料，在增強(qiáng)可見(jiàn)光捕獲、改善電荷轉(zhuǎn)移和增加光催化H2演化的活性位點(diǎn)等方面具有協(xié)同效應(yīng)，與純CuInS2，TiO2以及單獨(dú)使用Ti3C2MXene作為助催化劑的Ti3C2MXene@TiO2和Ti3C2MXene/CuInS2相比，極大提升了光催化制氫能力，與Ti3C2MXene@TiO2和CuInS2相比分別提升了約69和636倍，且在長(zhǎng)達(dá)105小時(shí)的循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試中表現(xiàn)出高穩(wěn)定性，在光催化制氫方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

　　本論文為我校工程與設(shè)計(jì)學(xué)院馬國(guó)芝課題組與寧波工程學(xué)院、烏克蘭外籍院士楊為佑團(tuán)隊(duì)合作研究成果。論文第一作者為湖南師范大學(xué)工程與設(shè)計(jì)學(xué)院碩士研究生楊雯翔，馬國(guó)芝副教授、侯慧林副教授和王霖博士為共同通訊作者，湖南師范大學(xué)工程與設(shè)計(jì)學(xué)院為第一通訊單位，該文章作者還包括我校工設(shè)院彭可教授，碩士研究生符胤，寧工楊洪利博士，展曉強(qiáng)博士。該項(xiàng)研究得到了中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.2020M681966)、國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 51972178和No. 51801062)、第六屆中國(guó)-北馬其頓科學(xué)技術(shù)會(huì)議交流項(xiàng)目(No. 6-11)、寧波市自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào)：202003N4164)和湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目的大力支持。