富含二维金属有机框架的g-C3N4纳米片，用于高效电荷分离及水分解光催化产氢

摘要： 我们报道了一种通过机械研磨法制备的g-C3N4/UMOFNs二维异质结光催化剂，该催化剂由g-C3N4纳米片与UMOFNs两种二维纳米片复合而成，在模拟太阳光照射下展现出增强的水分解制氢性能。g-C3N4纳米片与UMOFNs紧密接触并存在特定相互作用，呈现出二维层叠效应。当UMOFNs含量为3 wt%时，该二维异质结构表现出1909.02 mmol g-1 h-1的最大光催化产氢活性，分别是纯g-C3N4纳米片（628.76 mmol g-1 h-1）的3倍和块体g-C3N4（124.30 mmol g-1 h-1）的15倍。这种显著的光催化性能提升源于二维异质结构中g-C3N4与UMOFNs之间较短的电荷转移距离和较大的接触面积。该二维结构中高度分散的Ni-O、Co-O键及p-p键也促进了电荷转移并增强了光催化活性。