12月29日,，中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所線上舉辦本年度“中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)報(bào)告發(fā)布會(huì)”，報(bào)告公布了本年度中國(guó)百篇最具影響國(guó)際（國(guó)內(nèi)）學(xué)術(shù)論文,。我校材料科學(xué)與工程學(xué)院劉芹芹教授發(fā)表在Chinese Journal of Catalysis的2021年第42卷第1期的論文Construction of LSPR-enhanced 0D/2D CdS/MoO3?x S-scheme heterojunctions for visible-light-driven photocatalytic H2 evolution入選2021年中國(guó)百篇最具影響國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)論文,。
隨著工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化石燃料的過度消耗導(dǎo)致全球變暖,，開發(fā)清潔能源以解決這一環(huán)境問題顯得尤為重要,。氫氣是一種清潔的、可持續(xù)的能源,，在低碳經(jīng)濟(jì)體系中發(fā)揮著重要作用,。光解水產(chǎn)氫是一種綠色環(huán)保的方法，能有效地將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,。在此過程中,，為了更有效的利用太陽能，拓寬催化劑的光吸收范圍提高光吸收能力是提高光催化產(chǎn)氫速率的關(guān)鍵,。
將具有局域表面等離子體共振效應(yīng)（LSPR）的貴金屬納米顆粒負(fù)載在光催化劑表面可以有效提高材料的光利用能力,，但貴金屬的LSPR吸收一般局限在可見光區(qū)域，作為助催化劑往往與半導(dǎo)體催化劑形成肖特基結(jié),，肖特基勢(shì)壘的存在往往會(huì)阻礙電子躍遷,，同時(shí)高昂的成本也極大地限制其大規(guī)模應(yīng)用。
針對(duì)此挑戰(zhàn),，該工作提出以非金屬等離激元MoO3-x構(gòu)筑S型異質(zhì)結(jié)的策略,。該工作通過水熱法制備MoO3-x納米片并原位生長(zhǎng)CdS納米顆粒形成0D/2D異質(zhì)結(jié)催化劑,，利用MoO3-x的LSPR效應(yīng)，CdS/MoO3?x催化劑表現(xiàn)出了寬的光吸收能力（420-1400 nm）,，MoO3-x的表面等離子體共振耦合效應(yīng)協(xié)同S型異質(zhì)結(jié)保持了半導(dǎo)體高的還原能力又提高了半導(dǎo)體的光生電荷的生成效率和壽命,。此外，S型異質(zhì)結(jié)中由CdS指向MoO3-x的內(nèi)建電場(chǎng)的存在,，促使了MoO3-x產(chǎn)生熱電子反向躍遷至CdS導(dǎo)帶參與光解水反應(yīng),，使復(fù)合材料展現(xiàn)出寬光譜（365~650 nm）產(chǎn)氫活性。文章中闡述了可見光下和近紅外光下光生載流子動(dòng)力學(xué)行為和機(jī)制,，證實(shí)了非金屬等離激元MoO3-x在提升光吸收和光利用上的合理性和有效性,。非金屬等離激元策略的提出，有望擺脫傳統(tǒng)貴金屬助催化劑體系的局限,，為設(shè)計(jì)廉價(jià),、高效的光催化體系開辟新途徑。 該論文得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21972058)的資助,。
中國(guó)百篇最具影響國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)論文選取范圍是2017-2021年中國(guó)科技論文與引文數(shù)據(jù)庫（CSTPCD）所收錄的科技論文,。統(tǒng)計(jì)全部論文在此期間的累計(jì)被引用次數(shù)。累計(jì)被引用次數(shù)進(jìn)入相應(yīng)發(fā)表年度和所屬學(xué)科領(lǐng)域的前千分之一的論文,，作為本年度的候選論文,。根據(jù)各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)量規(guī)模以及候選論文數(shù)量，結(jié)合我國(guó)科技發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)先主題,，參考候選論文的文獻(xiàn)類型,、基金項(xiàng)目資助情況、被引用分布等方面的情況,，從中擇優(yōu)選取“中國(guó)百篇最具影響國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)論文”,。（材料科學(xué)與工程學(xué)院）
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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1872206720635951
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