正交晶系WP助催化剂耦合电子转移桥UiO-66实现高效可见光驱动产氢

摘要： 地球上丰富的过渡金属磷化物助催化剂可通过光催化水分解实现可持续、清洁的太阳能制氢，有望替代铂、金、钯、钌等稀有贵金属。本文采用程序升温固相法制备WP纳米颗粒，基于密度泛函理论(DFT)计算证实其具有优异导电性和电子传输能力。通过超声辅助浸渍法将WP纳米颗粒负载于UiO-66表面，实现了5小时内384 mmol的高效可见光催化产氢活性，是纯UiO-66的10.67倍。该催化性能归因于WP纳米颗粒的优良金属导电性及有利的费米能级位置。通过PL、TRPL和Mott-Schottky曲线进一步研究表明：WP纳米颗粒修饰确实提升了电子转移能力，且EY与UiO-66的功函数匹配为电子传输提供了可行的热力学路径。本研究证明丰度高的过渡金属磷化物材料具有构建低成本、高催化性能光催化剂的潜力。