12月29日，中国科学技术信息研究所线上举办本年度“中国科技论文统计报告发布会”，报告公布了本年度中国百篇最具影响国际（国内）学术论文。我校材料科学与工程学院刘芹芹教授发表在Chinese Journal of Catalysis的2021年第42卷第1期的论文Construction of LSPR-enhanced 0D/2D CdS/MoO3−x S-scheme heterojunctions for visible-light-driven photocatalytic H2 evolution入选2021年中国百篇最具影响国内学术论文。
随着工业和经济的快速发展，化石燃料的过度消耗导致全球变暖，开发清洁能源以解决这一环境问题显得尤为重要。氢气是一种清洁的、可持续的能源，在低碳经济体系中发挥着重要作用。光解水产氢是一种绿色环保的方法，能有效地将光能转化为化学能。在此过程中，为了更有效的利用太阳能，拓宽催化剂的光吸收范围提高光吸收能力是提高光催化产氢速率的关键。
将具有局域表面等离子体共振效应（LSPR）的贵金属纳米颗粒负载在光催化剂表面可以有效提高材料的光利用能力，但贵金属的LSPR吸收一般局限在可见光区域，作为助催化剂往往与半导体催化剂形成肖特基结，肖特基势垒的存在往往会阻碍电子跃迁，同时高昂的成本也极大地限制其大规模应用。
针对此挑战，该工作提出以非金属等离激元MoO3-x构筑S型异质结的策略。该工作通过水热法制备MoO3-x纳米片并原位生长CdS纳米颗粒形成0D/2D异质结催化剂，利用MoO3-x的LSPR效应，CdS/MoO3−x催化剂表现出了宽的光吸收能力（420-1400 nm），MoO3-x的表面等离子体共振耦合效应协同S型异质结保持了半导体高的还原能力又提高了半导体的光生电荷的生成效率和寿命。此外，S型异质结中由CdS指向MoO3-x的内建电场的存在，促使了MoO3-x产生热电子反向跃迁至CdS导带参与光解水反应，使复合材料展现出宽光谱（365~650 nm）产氢活性。文章中阐述了可见光下和近红外光下光生载流子动力学行为和机制，证实了非金属等离激元MoO3-x在提升光吸收和光利用上的合理性和有效性。非金属等离激元策略的提出，有望摆脱传统贵金属助催化剂体系的局限，为设计廉价、高效的光催化体系开辟新途径。 该论文得到国家自然科学基金项目(21972058)的资助。
中国百篇最具影响国内学术论文选取范围是2017-2021年中国科技论文与引文数据库（CSTPCD）所收录的科技论文。统计全部论文在此期间的累计被引用次数。累计被引用次数进入相应发表年度和所属学科领域的前千分之一的论文，作为本年度的候选论文。根据各个学科领域的论文数量规模以及候选论文数量，结合我国科技发展的重点领域和优先主题，参考候选论文的文献类型、基金项目资助情况、被引用分布等方面的情况，从中择优选取“中国百篇最具影响国内学术论文”。（材料科学与工程学院）
全文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1872206720635951
新闻通告：
https://www.istic.ac.cn/html/1/284/338/1292211314138981529.html
