利用太阳能光催化技术将太阳能转化为化学能，为解决全球能源短缺和环境污染问题提供了一种有前景的方法。
负载贵金属纳米粒是一种常用的光催化剂，然而金属纳米粒由于其高的表面能，在制备和催化应用过程中容易发生团聚而失活，如何提高贵金属纳米粒和载体的作用，实现贵金属的高效利用仍然是制约其迅速发展的瓶颈。
中科院福建物质结构研究所王瑞虎和福州大学王心晨合作，选用离子聚合物包裹的二氧化钛纳米片复合材料，通过离子交换技术将钌离子均匀分布在离子聚合物中，从而有效抑制高温焙烧过程中钌纳米粒子的团聚，原位得到小尺寸、高分散的超细金属纳米粒。
同时，生成的氮掺杂碳不仅提高了催化剂的导电性，降低了肖特基能垒，促进了光生电子从激发态钌纳米粒向二氧化钛表面转移，还增强了反应底物分子的吸附和钌纳米粒的活性，使水介质中光催化醇氧化反应的活性提高了4倍以上。
该催化材料具有极好的稳定性，多次循环使用后纳米粒的尺寸、分布和晶面等都没有发生明显变化。该研究有效解决了金属纳米粒在高温焙烧过程中团聚和分散的问题，为碳负载的超细纳米粒的合成提供了新途径。
该论文第一作者为助理研究员钟鸿，相关研究成果已发表在Energy Environ. Sci. 2019, 12, 418-426。
Zhong H, Yang C, Fan L, et al. Dyadic promotion of photocatalytic aerobic oxidation via the Mott–Schottky effect enabled by nitrogen-doped carbon from imidazolium-based ionic polymers[J]. Energy & Environmental Science, 2019, 12(1): 418-426.
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