[能源、环境与可持续性] 纳米含能材料 || 用于光催化制氢的纳米材料

摘要： 过去几十年间，纳米结构材料因其独特特性和受激发的反应活性而备受全球关注。这类材料在不同领域的广泛应用及相关成功案例更增添了其重要性。纳米材料与光催化过程的结合近年来在诸多应用领域受到高度重视，这可能增强纳米技术原理的可行性。其中一项应用是通过水分解反应利用纳米光催化材料制取氢气。本章将阐述光催化及其相关术语的核心概念，介绍高效光催化剂的主要特征及这些特性的测量方法，同时简要说明当前制备此类催化剂的方法。通过本章还将概述光解水制氢领域采用的不同类型半导体材料。此外，本章也描述了在水分解过程中引入贵金属修饰磁性纳米粒子（核/壳结构）作为新型光催化材料的新途径。不过这些材料还应用于生物医学、水处理和能源存储等领域，鉴于其磁性特性便于分离回收，预计在催化领域具有重大意义。施加合适的磁力可提升水分解过程中的氢气产率。这些材料的磁性特性可能通过抑制辐射散射为光催化活性揭示新途径。