近日，我校机材学院14306团队在光催化制氢领域的研究取得了一定进展，相关成果以“In Situ Carbonization Combined with a Low-Temperature Graphitization Technique for Preparation of CdS@graphitic Carbon Nanorods and Their Robust Photocatalytic Performance under Visible Light”为题发表于美国化学会的专业学术期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering (中科院1区,TOP期刊)。
该期刊主要关注自然科学中绿色可持续发展相关的前沿研究工作。淮阴工学院为该成果的第一单位，杨忠美博士为论文的第一作者，并且与潘长江教授为共同通讯作者，机材学院材科专业二年级学生阎佳莹，李轩分列论文的第二、三作者。论文的链接如下：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c08174。
该项研究创新性地利用低温石墨化技术将类石墨碳层包覆于CdS纳米棒的表面。通常情况下，碳的石墨化需要高达2000℃的长期高温处理，而CdS的热分解温度仅为650℃，所以在CdS表面原位包覆石墨化的碳层几乎是不可能的。基于此，该研究团队利用过渡金属来降低无定形碳向结晶碳的活化能，从而达到低温石墨化的目的，该方法具有一定的普适性，可以广泛地运用于其它热稳定性较差的窄带隙半导体。研究结果表明：经石墨化碳层的包覆，其光催化制氢性能要比普通碳化层的性能提高两倍，比本征CdS纳米棒的性能提高了四倍，这是得益于石墨碳层中的共轭结构，便于光生电荷的传输，从而增强了载流子的分离效率。此外，石墨碳层的包覆也改善了CdS纳米棒的光学稳定性，经过五个周期的反复测试，其性能降低小于5%。
该研究工作得到了国家自然科学基金(No. 52103162)、江苏省自然科学基金(No. BK20201070)和江苏省医用材料及高端医疗器械工程研究中心的支持和资助。
