电子结构极大地决定了半导体光催化剂的能带结构和电荷载流子传输性质，从而决定了它们的光催化活性。近日，西安交通大学Shaohua Shen等通过简单地在惰性气氛中煅烧石墨碳氮化物（g-C₃N₄）和硼氢化钠的混合物，同时将硼掺杂剂和氮缺陷引入了g-C₃N₄中。得到具有B掺杂和N缺陷的g-C₃N₄对光催化析氧反应表现出优异的活性，最高的氧气释放速率达561.2 μmolh^-1g^-1，远高于先前报道的g-C₃N₄。将B掺杂剂和N缺陷引入g-C₃N₄，使得g-C₃N₄导带和价带位置得到了调整，增强了可见光中的有效光学吸收和大大增加水氧化驱动力。此外，电子结构工程产生丰富的不饱和位点并诱导强烈的夹层C-N相互作用，导致有效的电子激发和加速的电荷传输。该工作展示了一种简便的方法来设计g-C₃N₄的电子结构和带结构，并同时引入掺杂剂和缺陷，用于高性能光催化析氧反应，为高效光催化设计提供了参考。

Daming Zhao, Shaohua Shen*, et al. Synergy of Dopants and Defects in Graphitic Carbon Nitride with Exceptionally Modulated Band Structures for Efficient Photocatalytic Oxygen Evolution. Adv. Mater. 2019,

DOI: 10.1002/adma.201903545

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201903545