实验室谢明政副教授团队在《Journal of Materials Chemistry A 》杂志发表题为“Efficient hydrogen evolution under visible light irradiation over BiVO₄ quantum dot decorated screw-like SnO₂ nanostructures”的研究论文。

基于半导体环境功能材料的光催化分解水制氢技术被认为是解决环境与能源问题的理想途径。该论文通过构建新颖量子点修饰螺丝钉状纳米结构（图3），赋予了SnO₂高效的可见光催化分解水产氢性能；重点利用气氛调控和时间分辨的表面光电压技术对其性能提高机制进行了深入揭示。研究结果表明，BiVO₄粒径尺寸的显著降低以及螺丝钉状纳米结构兼具有一维和二维材料的优点使得复合材料中光生电子在传输更加有效的同时保持了高的还原性（图4），是材料性能提高的主要原因。该工作为高性能光催化分解水材料的设计合成提供了理论支持和可行借鉴。

图1 BiVO₄量子点修饰螺丝钉状SnO₂的结构特征（高分辨透射电镜照片 (a, b, c); 量子点粒径分布 (d); 元素分布分析 (e)）

图2 BiVO₄量子点修饰螺丝钉状SnO₂复合材料的催化反应机制图