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人們發(fā)現(xiàn)紅磷晶體可能具有光催化性質(zhì)，但是紅磷的缺陷位點(diǎn)具有本征的深電荷阱以及電荷復(fù)合效應(yīng)，導(dǎo)致紅磷在光催化反應(yīng)中面臨挑戰(zhàn)。

有鑒于此，香港城市大學(xué)Yun Hau Ng、北京工業(yè)大學(xué)敬林教授等報(bào)道將Ru₁單原子位點(diǎn)組裝到紅磷晶體，能夠修復(fù)本征缺陷位點(diǎn)，而且能夠作為均勻分布的螯合位點(diǎn)可控的生長(zhǎng)Ru納米粒子。

本文要點(diǎn)

（1）

修飾Ru₁和Ru_NP位點(diǎn)的紅磷晶體光催化劑具有調(diào)控的電子結(jié)構(gòu)，改善的界面電荷轉(zhuǎn)移。作者通過(guò)先進(jìn)的表征技術(shù)說(shuō)明Ru₁位點(diǎn)起到非常重要的作用，通過(guò)調(diào)節(jié)缺陷位點(diǎn)能夠減小較深的電荷捕獲阱，因此增加電荷的壽命。由于Ru_NP位點(diǎn)能夠在Ru₁位點(diǎn)生長(zhǎng)，從而構(gòu)筑了Ru1位點(diǎn)能夠作為連接紅磷晶體和Ru_NP的橋梁，促進(jìn)界面電荷轉(zhuǎn)移。

（2）

通過(guò)Ru₁位點(diǎn)構(gòu)筑的Ru_1-NP/CRP光催化劑實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的光催化制氫性能（3175 μmol h^-1 g^-1），從而成為目前最具前景的單質(zhì)光催化劑。這項(xiàng)研究揭示了預(yù)先在缺陷位點(diǎn)修飾單原子位點(diǎn)能夠增強(qiáng)催化劑的制氫性質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

Junwei Bian, Wei Zhang, Yun Hau Ng, Zhuofeng Hu, Zhen Wei, Yuxi Liu, Jiguang Deng, Hongxing Dai, Lin Jing, Transforming Red Phosphorus Photocatalysis: Dual Roles of Pre-Anchored Ru Single Atoms in Defect and Interface Engineering, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202409179

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202409179