近日，我系蔡婷婷博士在碳点嵌入的非晶态氧化镍具有高度增强的光催化氧化还原性能研究方面取得新进展，研究成果以“Carbon dots-embedded amorphous nickel oxide for highly enhanced photocatalytic redox performance”为题发表于国际权威期刊《Journal of Colloid and Interface Science》 (中科院分区一区Top期刊，影响因子：9.965)上，第一作者为化学化工系蔡婷婷 。
非晶态材料具有丰富的活性位点和可调的电子构型，因此在光催化方面具有广阔的应用前景。然而，本征晶格畸变也会引起自俘获效应，导致光生载流子的复合。这种缺点可以通过小尺寸的非晶畴来减小电荷迁移距离而得到改善。为此引入碳点作为异相成核剂调节非晶态镍氧化物的结构和组成，从而在催化反应中实现光载流子的高效利用。实验结果表明，合成的纳米复合材料a-NiOx/CDs中碳点密集分布于非晶态镍氧化物中，同时，镍氧化物具有Ni2+和Ni3+两种价态，其光催化氧化和还原活性均优于单一非晶镍氧化物，该工作为非晶材料的改性和光催化应用提供了启示。
图1. (a-b) a-NiOx在不同放大倍数下的TEM图像，(c) a-NiOx的HRTEM图像，(d-e) a-NiOx/CDs在不同放大倍数下的TEM图像，(f) a-NiOx/CDs的HRTEM图像，(g) a-NiOx/CDs的元素映射图。
图2. a-NiOx/CDs在(a) TMB光催化氧化反应和(b) p-NP光催化还原反应中的牺牲剂实验结果，(c) a-NiOx/CDs在pH 4下的H2O2生成性能，(d) a-NiOx/CDs和a-NiOx的能带结构，(e)催化机理示意图。
