目前人類社會（huì）麵臨化石燃料日益枯竭和環境汙染兩大世界難題，因此開（kāi）發新型可（kě）持續的清潔能源尤為（wéi）重要。太陽能光催化分解水是指利用光催化材料在光能（néng）驅動下將水分解為氫氣氧氣的過程。光解水能得到清潔的可再生氫能源，是有效解決能源及環境汙（wū）染（rǎn）問題的（de）理（lǐ）想途徑之一（yī）。目（mù）前主要研究光催化材料以半導體光催化劑為主，但是（shì）傳統的半導體光催化材料具有（yǒu）可見光吸收少、光生電荷易複合等問（wèn）題，導致（zhì）太陽能轉化效率（lǜ）普（pǔ）遍不高。如何實現太陽能的高效利用是（shì）該領域的（de）一個技術難（nán）點。

      我校化學（xué）科學與工程學院徐曉翔教授課題組長期致力於發展高效、經濟、穩定的可見光響應的光催化材料。特別是對於（yú）鈣鈦（tài）礦材料有著較為深刻的研（yán）究。近日，該課題組報（bào）道了一種新型二維鈣鈦礦（kuàng）材料La/N摻雜的Sr2TiO4在可見光激發下實現了分解水製氫和製氧反應，並且在（zài）模擬自然光條件下實（shí）現了全分解水。理論計算表明層狀Sr2TiO4材料具有各向異性，電子被限製在TiO6八（bā）麵體層，而層間的電荷傳輸被禁止了。因此每層鈣鈦礦可以作為獨立的（de）單元參與光催化反應，減（jiǎn）弱了（le）電子（zǐ）空穴的符合幾（jǐ）率（lǜ）。但其具有較寬的帶隙（xì）結構，限製了該材料對於太陽光的利用。在此結構中引入La和N元素可以（yǐ）有效的增加（jiā）其可見光（guāng）響應（光吸收邊達到650納米）。日前，該研究成果以“Activating Layered Perovskite Compound Sr2TiO4 via La/N Codoping for Visible Light Photocatalytic Water Splitting”為題（tí）發表（biǎo）於國際知名期刊ACS catalysis上（DOI: 10.1021/acscatal.8b00369），該刊2017年的影響因（yīn）子為10.6。博士生孫小琴為第一作者，徐曉翔（xiáng）教授、美國（guó）特拉華大學焦峰教授為（wéi）共同通（tōng）訊作者。

      此外，在另一項基（jī）於Sr2TiO4光催化產氫研究中，徐曉翔教授（shòu）和碩（shuò）士研究生張紅發現了La/Fe摻雜可以拓展Sr2TiO4的可（kě）見光吸收範圍，有效實現了可見光產氫的效果，該研究成（chéng）果以“Ruddlesden-Popper compound Sr2TiO4 co-doped with La and Fe for efficient photocatalytic hydrogen production”為題發表在催化類主流期（qī）刊《Journal of Catalysis》上(DOI: org/10.1016/j.jcat.2017.12.031).

      上述研究工作（zuò）得到了國家自然科學基金青年基金（21401142）等項（xiàng）目的支持（chí）。