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氢能源&氢医学联手化水成氢

文章来源:纳米气体医学 何前发布日期:2021-08-10 16:52浏览次数:
  内容仅限于知识科普,不代表对本公司产品的宣传。



氢气既是一种重要的绿色能源,也是一种绿色、安全的广谱性抗炎分子,光催化水解制氢成为能源制造和疾病治疗的一种新兴策略。红外光能量占太阳光能量的50%以上,并且还具有比紫外/可见光更高的组织穿透能力和更低的光毒性,因而利用近红外光催化产氢对于能源和医药都具有重要意义。但开发具有近红外光催化活性的催化剂极具挑战性。

近日,深圳大学微纳光电子研究院苏陈良教授课题组和医学部何前军教授课题组密切合作,提出了一种固体盐模板法均相掺杂策略,采用与前驱体三聚氰胺结构相似的2,4,6-三氨基嘧啶为碳掺杂原料,使用氯化钾微晶作为模板剂和钾源,在氯化钾熔点以下(600°C),成功合成了一种新型碳/钾共掺杂的七嗪基红色聚合氮化碳(RPCN)。

该掺杂方法实现了高量且均匀的碳/钾共掺杂,从而改变了氮化碳的本征能带结构,导致氮化碳光吸收红移(带隙1.71 eV)和光生电子-空穴分离效率得到显著提升,从而实现了高效的近红外光解水产氢。与传统的氮化碳(PCN)和其它红色碳基光催化剂相比,RPCN表现出窄的带隙(1.71 eV)和强的近红外吸收特性,实现了高效的近红外光催化水解产氢和最高的表观量子效率(AQE=0.84% at 700±10 nm; AQE=13% at 500±10 nm)。

在荷瘤小鼠模型上,证实了:在近红外光照射下,利用瘤内RPCN原位分解水产生的氢,实现了高效的肿瘤治疗。RPCN利用肿瘤微环境中大量存在的水和还原型谷胱甘肽(GSH)作为底物(产氢原料),可以源源不断地、可控地光催化产氢,因而是一种绿色、高效的肿瘤治疗策略。此外,红色氮化碳合成方法简单,产率高,易于工业放大,具有很好的应用前景。
提出的固体盐模板均相掺杂策略为开发新型半导体材料提供了新的思路,开发的碳/钾掺杂红色氮化碳材料为太阳光解水产氢和氢气治疗提供了优秀的平台。

氢力泉吸氢机采用SPE方式电解技术核心是,并采用美国杜邦117膜,铂金镀层。可实现99.99%以上的氢气纯度。并获得欧盟CE国际认证书及吸氢机的纯度、流量的数据检测报告,保证吸氢机输出氢气纯度高、压力稳定、持续。

相关工作发表在国际著名期刊《Advanced Materials》,详见:Homogeneous carbon/potassium-incorporation strategy for synthesizing red polymeric carbon nitride capable of near-infrared-photocatalytic H2 production, Advanced Materials, 2021, DOI: 10.1002/adma.202101455.