近期，同濟(jì)大學(xué)徐曉翔教授課題組通過將碳化鉬納米顆粒（Mo2C納米顆粒）作為非貴金屬助催化劑錨定在金屬鹵化物鈣鈦礦——甲基銨碘化鉛（MAPbI3）上，形成了Mo2C@MAPbI3復(fù)合材料，該復(fù)合材料能實(shí)現(xiàn)在可見光下的高效析氫反應(yīng)。
金屬鹵化物鈣鈦礦是由有機(jī)陽離子、過渡金屬和鹵素構(gòu)成的具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的一類功能材料，具有較強(qiáng)的可見光吸收能力和較快的電荷遷移率等優(yōu)點(diǎn)，因而深受廣大析氫反應(yīng)光催化劑研究者的歡迎。但是，金屬鹵化物鈣鈦礦的表面通常缺乏合適的反應(yīng)位點(diǎn)，導(dǎo)致光生電荷在表面的轉(zhuǎn)移非常困難，所以需要在表面構(gòu)建合適的助催化劑，如鉑顆粒或過渡金屬化合物，來促進(jìn)表面反應(yīng)的進(jìn)行。
鉑顆粒是一種以金屬鉑為主要活性組分的催化劑，具有催化活性高、選擇性強(qiáng)和生產(chǎn)工藝相對簡單的優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)榇嬖趦r(jià)格昂貴和稀有的問題，所以在催化領(lǐng)域逐漸被過渡金屬化合物如Mo2C顆粒所取代。Mo2C顆粒是一種電子結(jié)構(gòu)類似于鉑的無機(jī)化合物，不僅具有良好的催化性能，還有較低的生產(chǎn)成本，適合作鹵化物鈣鈦礦的助催化劑。
據(jù)悉，徐曉翔教授課題組通過靜電組裝法將Mo2C納米顆粒負(fù)載到了MAPbI3上，制備出了Mo2C@MAPbI3復(fù)合材料。研究表明，Mo2C@MAPbI3復(fù)合材料具有優(yōu)異的光催化活性，主要是歸因于Mo2C和MAPbI3之間有很強(qiáng)烈的相互連接能力。另外，Mo2C不僅可以加速M(fèi)APbI3主體中的電荷分離，還可以促進(jìn)MAPbI3表面的電荷轉(zhuǎn)移。
該研究成果已以“Expediting H? Evolution over MAPbI3 with a Nonnoble Metal Cocatalyst Mo2C under Visible Light”為題發(fā)表在Energy Material Advances上。
圖源：Xiaoxiang Xu/Energy Material Advances
