近日，我院工程技术中心教师陈建军博士在材料科学领域EI期刊《复合材料学报》上发表研究性学术论文《胸腺嘧啶掺杂石墨相氮化碳的制备及其光催化产氢性能》。该研究工作得到河南省科技攻关项目、河南省煤基苯绿色催化原子经济性转化工程技术研究中心的大力支持。

光催化制氢技术为实现太阳能向氢能的高效转化提供了可持续路径。其中，基于水分解的制氢路线因其环境友好性、零碳排放和可再生特性而备受关注。尽管石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作为典型的非金属光催化剂表现出优异的制氢活性，但其本征的共轭 π 电子结构导致载流子迁移率较低及光生电子空穴对复合率过高，严重制约了光量子效率的提升。该论文以硫脲和胸腺嘧啶为原料，利用高温缩合得到胸腺嘧啶掺杂的石墨相氮化碳（T-C₃N₄）。胸腺嘧啶的引入不仅能增强氮化碳的光生载流子分离效率，同时能有效调控氮化碳的带隙，拓宽氮化碳的可见光响应范围。因此，所制得的胸腺嘧啶掺杂的石墨相氮化碳材料光催化产氢性能显著提高。该工作为新型光催化功能材料的设计提供了一种新的思路。