化工学报2023年第74卷第6期|,2023,74(6):2458-2467www.hgxb.com.cnCIESCJournalNi@C@TiO2核壳双重异质结的构筑及光热催化分解水产氢李勇1，高佳琦1，杜超1，赵亚丽1，李伯琼1，申倩倩2，贾虎生2，薛晋波2（1晋中学院材料科学与工程系，轻质材料改性应用山西省协同创新中心，山西晋中030619；2太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室，山西太原030024）摘要：合理设计具有出色光吸收和电荷分离与转移能力的纳米催化剂，实现高效的光催化制氢仍然是一个挑战。借助间苯二酚-甲醛树脂（RF）模板和Ar气氛煅烧工艺构建了三元Ni@C@TiO2核壳双重异质结纳米催化剂，实现了高效热积聚和高通量电荷转移。该体系充分结合了碳层的宽带吸收、Ni纳米粒子（NPs）的等离激元特性以及TiO2的保护和催化功能。在双重异质结中建立了较大的内部电场，使电荷分离效率提高了2.4倍。得益于Ni@C芯光热效应与Ni/C-C/TiO2双重异质结的协同效应，从而实现有效的电荷分离和传输，提高了电荷转移速率；核壳结构的构建降低了体系热量损耗，最终实现高效的太阳能光热转换（光热效率78.0%）和光热催化分解水产氢性能（析氢速率为1538μmol·g-1·h-1）的提升。稳健的核壳纳米颗粒可以应用到其他光热催化系统的设计中，为开发更高效的全光谱利用型光催化剂提供思路。关键词：催化剂；制氢；纳米粒子；异质结；等离激元；核壳结构中图分类号：TQ134.1文献标志码：A文章编号：0438-1157（2023）06-2458-10ConstructionofNi@C@TiO2core-shelldual-heterojunctionsforadvancedphoto-thermalcatalytichydrogengenerationLIYong1,GAOJiaqi1,DUChao1,ZHAOYali1,LIBoqiong1,SHENQianqian2,JIAHusheng2,XUEJinbo2(1DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,ShanxiProvinceCollaborativeInnovationCenterforLightMaterialsModificationandApplication,JinzhongUniversity,Jinzhong030619,Shanxi,China;2KeyLaboratoryofInterfaceScienceandEngineeringinAdvancedMaterials(TaiyuanUniversityofTechnology),MinistryofEducation,Taiyuan030024,Shanxi,China)Abstract:Photo-thermalsynergisticcatalysiscouplingphoto-chemicalandthermo-chemicalconversionsintegratesthebenefitsofbothhighdrivingforceofphotocatalysisandhighselectivityofthermocatalysis.Itisoneofthemostpromisingmethodstoenhanceitscatalyticefficiency.Unfortunately,rapidheatlossandfastchargecarrierre...
