江苏科技大学理学院青年教师胡友友博士与南京大学吴兴龙教授课题组合作研究的课题“高效催化产氢”近期取得重要进展，连续在《Nature Communications》上发表研究论文2篇。

　　在“Half-Metallic Carbon Nitride Nanosheets with Micro Grid Mode Resonance Structure for Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution”论文中，研究团队首先通过DFT理论计算和实验发现了层状氮化碳材料[C(CN)3]具有半金属性，接着利用多孔AAO结构作为材料生长模板，使得小尺寸的氮化碳纳米薄片附着在人工纳米多孔管阵列中增多暴露的活性位点，同时构建了一种特殊的光学微腔共振光栅结构增强对太阳光的吸收。该材料的半金属特性，不仅有利于载流子的传输和催化活性提高，同时还可以有效促进光生载流子的自旋单态和三重态的转换从而延长载流子寿命，最终实现电子-空穴对的有效分离。这种光电耦合的结构极大程度地提升了整体太阳能的利用率，使得产氢速率达到1009μmol g-1 h-1，是未经过处理的g-C3N4片层材料的的60多倍。

　　在“Photoinduced Semiconductor-Metal Transition in Ultrathin Troilite FeS Nanosheets to Trigger Efficient Hydrogen Evolution”论文中，研究团队发现，常见的FeS体材料在400K左右会发生半导体-金属相变，而在红外光照射下，FeS的相变温度可以降低到300K左右，这是因为光生载流子降低了相变势垒。此外，研究人员在碳纤维上生长FeS纳米片，形成了碳纤维-硫化铁纳米片复合结构，利用偏振光的吸收特性增强了光的吸收，实现了常温下FeS的半导体-金属相变，可以用于高效电化学产氢。

　　研究团队的研究成果，为光催化、电催化、光电催化以及光伏电池领域操纵电子传递、太阳能吸收、材料相变等提供了新的研究视角。

　　胡友友讲师为上述2篇论文的共同第一作者之一，吴兴龙教授与刘力哲副教授为论文共同通讯作者。该项研究得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、江苏省自然科学基金等项目支持。