大连化物所发表宽光谱捕光氮掺杂氧化物材料用于水分解的综述

近日，中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部研究员章福祥、中科院院士李灿等人受邀在《材料研究评述》上撰写关于氮掺杂氧化物半导体材料用于光催化水分解的综述性评论文章。

氮掺杂氧化物是最典型的一类可见光响应光催化材料，其主要原理是通过电负性较小的氮原子部分或全部取代金属氧化物中的氧原子，实现氧化物价态的显著提升，进而拓展氧化物的吸收从紫外至可见光部分。根据氮取代后氧化物的原有结构是否改变，获得的材料主要分氮掺杂氧化物和氮（氧）化物。自2001年首类氮掺杂二氧化钛被报道具有可见光响应以来，一系列具有d⁰（如Ti⁴⁺、Ta⁵⁺、Nb⁵⁺）和d¹⁰（如Ga³⁺、In³⁺、Ge⁴⁺）金属基的氮掺杂氧化物被广泛报道具有宽范围可见光捕光和光催化分解水制氢的潜力。

该综述文章系统介绍了氮掺杂氧化物类光催化材料在精准合成、结构调变、表界面调控、全分解水制氢应用等方面的方法和策略，主要介绍了基于氮化动力学增强的新型氮化策略、一步法构筑氮掺杂氧化物的II型异质结构、针对氮掺杂氧化物材料的表界面修饰方法等，还对氮掺杂半导体材料未来的发展方向进行了探讨与展望。

相关研究得到国家自然科学基金委、科技部等资助。

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