团队赵刚副教授研究出新型自吸水式二维P/MoS2复合光催化剂的设计及其吸水制氢性能研究，文章题目: Self-water-absorption-type two-dimensional composite photocatalyst with high-efficiency water absorption and overall water-splitting performance，doi: 10.1016/j.apmate.2021.09.008。本文得到国家自然科学基金青年基金的支持(51802177)。
氢能是一种最适合替代化石燃料的可再生能源，它已经被广泛的应用于能源领域，这引起社会对氢能的需求越来越大。而利用光催化剂解水制氢把太阳能转换为氢能是一种最直接有效的方法，但是它在实际应用中遇见很多问题，如牺牲剂、污染和贵金属等问题。因此有必要研发设计新的光催化解水产氢思路。本文提出并设计了一种新型的具有自吸水性能的二维P/MoS2基复合光催化剂的制备方案，通过制备过程来调控多元复合光催化剂的形貌和结构，通过性能测试来反馈调节复合材料的多元组分比例，通过对复合光催化剂的吸水和制氢机理的深入研究，阐明了它们的自吸水和光催化解水制氢机理。该方案提出并设计的这类复合光催化剂，在光解水制氢时既不需要添加任何牺牲剂和贵金属、也不需要分散于水溶液中，它为研制环保、高效的光催化剂提供了新的设计思路和实践基础，给光解水制氢等相关研究领域带来一些启发。创新点
本文以多元自吸水式二维P/MoS2基复合光催化剂的设计和制备为出发点，提高了复合光催化剂的自吸水性能和光解水产氢效率，具体创新点如下：1) 确定二维多晶黑磷片和MoS2纳米片在复合光催化剂中的角色。目前还没有相关自吸水式二维P/MoS2复合光催化剂的研究，而对二维多晶黑磷片和原子层厚度P/MoS2纳米片在光解水产氢的研究也比较少。无法得到二维黑磷片和P/MoS2纳米片在复合光催化剂解水产氢时所扮演的角色。为提高复合光催化剂的自吸水和催化效率，研究探讨二维多晶黑磷片和P/MoS2纳米片在复合光催化剂中的角色是本文解决的关键问题之一。2) 确定二维P/MoS2复合光催化剂的自吸水和催化机理。本文中，首次提到自吸水光催化剂的概念，通过形貌、结构表征，自吸水和光催化实验的反馈，最终确定二维P/MoS2复合光催化剂的自吸水和催化机理是本文解决的最关键的问题之一。3) 建立高效多元自吸水式二维P/MoS2基复合光催化剂的结构模型。影响多元自吸水式二维P/MoS2基复合光催化剂的吸水和解水制氢效率的因素很多，包括组分比例、形貌结构、分子极性和亲疏水性等。因此，充分考虑和总结这类高效的多元自吸水式复合光催化剂的形貌结构特点，设计建立不同影响因素下组分比例-形貌结构-亲疏水性的结构模型是本文解决的另一关键问题。作者介绍徐锡金，济南大学物理科学与技术学院院长，教授，博士生导师。主要研究方向为：新型功能微纳材料在能源及催化方面的研究工作。2012年获得山东省泰山学者海外特聘专家。在过去的五年中，他的课题组在 Advanced Energy Materials, Nano Energy, Science Bulletin 等国内外学术期刊发表相关学术论文60余篇，其中ESI高被引文章8篇及ESI热点文章2篇，其中发表在Advanced Energy Materials、Science Bulletin等杂志发表的文章分别被选为封面文章及封面故事文章；发表在Science Bulletin 上关于混合超级电容器的文章并被National Science Review杂志作为Highlight报道。授权发明专利10余件。相关工作荣获中国颗粒学会自然科学奖二等奖(高能量存储微纳材料的设计及器件化)。申请人还担任 Chinese Chemical Letters 青年编委、《稀有金属》、《Rare Metals》两刊青年编委及《中国粉体技术》第七届编委会成员。
课题组链接：http://www.fmmdlab.com/赵刚，济南大学物理科学与技术学院，副教授，研究生导师, 《Advanced Powder Materials》期刊青年编委。主要研究方向为：二维光电催化材料及镍-金属电池。迄今发表相关SCI论文44篇，申请专利9项，已授权3项，以第一作者发表SCI论文22篇，包含一区论文11篇（Advanced Functional Materials, Advanced Optical Materials， Small， Nano Energy，Journal of Materials Science & Technology 和 Nanoscale 等），ESI 高被引论文2篇，期刊热点论文1篇，荣获2020年中国颗粒学会自然科学奖二等奖（2/3），分别获得国家的硕士和博士研究生奖学金，作为项目负责人承担国家青年基金一项，山东省基金一项，济南大学科研启动资金和校级项目各一项，作为项目核心成员承担了国家面上基金一项，山东省重大基础研究项目两项。文章信息Gang Zhao, Wenxuan Ma, Xiaoke Wang, Yupeng Xing, Shuhua Hao, Xijin Xu. Self-water-absorption-type two-dimensional composite photocatalyst with high-efficiency water absorption and overall water-splitting performance[J]. Advanced Powder Materials.DOI:10.1016/j.apmate.2021.09.008https://pan.baidu.com/s/1gSbvGyYhWlCj6ZmmSr5pvAAdvanced Powder Materials，简称APM，中文刊名：先进粉体材料（英文），国际刊号ISSN：2772-834X。由中南大学主办，粉末冶金国家重点实验室和粉末冶金国家工程研究中心承办。致力于发表粉体材料领域及其交叉学科具有原创性和重要性的最新研究成果，将于2022年1月正式出版。欢迎大家关注与投稿！期刊将执行快速响应、公正严格、高标准的稿件评审制度。点击推送结尾处“阅读原文”即可进入投稿系统。
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