半导体光催化纳米材料形貌研究获进展

 在中国科学院"百人计划"项目支持下，中国科学院兰州化学物理研究所能源与环境纳米催化材料课题组在半导体光催化材料形貌及晶面设计合成研究领域获新进展。该研究工作利用银氨络离子([Ag(NH3)2]+)为前驱体，通过合理控制Ag+离子释放速率制备出具有单晶结构的Ag3PO4亚微米立方体，其表面完全由{100}晶面构成，具有规整的特殊边角结构的8个尖角及12条棱边。

    通过改变银氨络离子中的Ag+:NH3配比可以进一步调整Ag3PO4晶体的形貌、晶面及结构。此新型单晶亚微米立方体具有比球形Ag3PO4晶体更高的可见光降解有机污染物和光电转换性能。理论计算结果证实Ag3PO4{100}晶面呈现类金属电学结构，有利于光生电子和空穴的有效分离及增强可见光的吸收，从而增强光催化活性及光电转换性能。这些研究结果对于设计合成具有特定晶面的高活性半导体光催化材料具有一定的理论指导意义。相关研究成果发表在英国皇家化学会Chemical Communications期刊(Chem Commun, 2012, 48, 3748-3750)。