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氮化碳聚合物CNPs（Carbon nitride polymers）受到太陽能能源轉化領域的廣泛關注，但是氮化碳的光催化劑體系通常面臨著由于電子-空穴的庫倫相互作用導致嚴重的電荷載流子復合。

有鑒于此，山西大學楊朋舉教授等合成超小尺寸氮化碳光催化劑（SS-CNP），并且通過非共價鍵自組裝，構筑小尺寸氮化碳聚集的氮化碳光催化劑體系，實現了創紀錄的表觀量子效率和優異的光催化活性。

本文要點

(1)

通過多種多樣的表征技術分析SS-CNP的結構、物理化學性質、光催化性能。表征結果說明SS-CNP通過非共價相互作用得到持續的電荷，因此打破對稱性。SS-CNP由于自發打破對稱性實現了不對稱分布的電荷，因此在材料內部產生內建電場，從而加快電荷分離，提高載流子壽命。

(2)

SS-CNP聚集體光催化劑在420 nm的表觀量子產率達到創紀錄的76.4 %，這比現有的CNP光催化劑體系都更好。這項研究有助于為調控電荷分離提供幫助，有助于深入理解光催化劑的不對稱聚集對于光催化反應作用。

參考文獻

Ruxue Yang, Hu Shi, Jianghong Zhao, Hongxia Zhang, Min Zhong, and Pengju Yang*, Novel Asymmetric Aggregation Strategy to Boost Charge Separation in Carbon Nitride Polymers for High-Performance Hydrogen Photosynthesis, ACS Catal. 2024, 14, 9607-9617

DOI: 10.1021/acscatal.4c02387

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c02387