近日，我校材料学院黄占华教授研究团队在国际著名能源领域期刊Journal of Energy Chemistry（中科院一区top、IF=13.599）在线发表了题为“Dual-functional marigold-like ZnxCd1-xS homojunction for selective glucose photoreforming with remarkable H2coproduction”的研究论文（图1）。该研究从材料结构与生物质转化路径的构效关系角度，首次揭示同质结在光精炼生物质双功能催化转化中的作用机理。
图1论文发表截图
基于能源危机和环境污染的背景下，光精炼生物质作为一种新型的生物质转化方式，能有效利用太阳能转化生物质，生成清洁燃料与高附加值平台化合物。当前，光精炼生物质制备清洁燃料和平台化合物的研究取得了一定进展，但是针对实现光精炼生物质制备清洁燃料和平台化合物的双功能高效协同转化、催化剂中同质结的作用机制仍缺乏相关研究。
为了解决上述关键科学问题，黄占华教授团队通过简单的溶剂热法制备出万寿菊状ZnxCd1-xS同质结光催化材料。该材料展示出了优异的双功能催化转化生物质的性能，同时利用氢同位素实验和DFT计算揭示了同质结光催化材料中纤锌矿相（WZ）和闪锌矿相（ZB）促进光生载流子分离与迁移的作用机制。这一研究结果为设计高效光精炼生物质双功能催化剂和解译生物质转化路径提供非常重要的理论依据。
图2万寿菊状ZnxCd1-xS同质结光精炼生物质的作用机制
我校材料学院硕士研究生康富彦、博士研究生石彩以及英属哥伦比亚大学博士后朱晔凌为共同第一作者，我校材料学院黄占华教授、加拿大卡尔加里大学胡劲光教授、天津科技大学司传领教授和加拿大英属哥伦比亚大学姜峰教授为共同通讯作者。黄占华教授的主要研究方向为生物质资源的光催化转化、生物质基储能材料、炭基土壤修复材料及生物医用材料。
