黑磷敏化TiO?介晶光催化剂用于可见光及近红外光照射下的产氢反应

摘要： 宽波段紫外（UV）至近红外（NIR）吸收与增强的电荷分离是高性能半导体光催化剂的两大核心要求。本研究考察了负载铂异质结的黑磷纳米片/二氧化钛介晶复合物（BP NS/Pt(3 wt%)/TMC）在可见光-NIR驱动下的光催化产氢性能。该材料能捕获UV至NIR全波段光子，同时通过增强电荷分离促进水还原反应的电子生成。在可见光（λ>420 nm，420-1800 nm）和NIR（λ>780 nm，780-1800 nm）照射下，BP NS/Pt(3 wt%)/TMC分别实现1.9和0.41 μmol h?1的产氢速率，显著优于对比样品BP NS/Pt(3 wt%)/P25（0.3和0.10 μmol h?1）。通过系统研究黑磷纳米片厚度对产氢的影响，并结合飞秒瞬态漫反射光谱（fs-TRDRS）与电化学测试，证实减小BP NS厚度可促进电子从BP NS向TMC的注入，从而提升光催化活性。