发展混合阴离子半导体用于制备太阳燃料受到人们的广泛关注，目前的NBr混合阴离子光催化剂仍非常少见。

有鉴于此，大连化学物理研究所章福祥（Fuxiang Zhang）、东京工业大学Kazuhiko Maeda等报道一种缺陷浓度较低的窄能带（2.3 eV）层状β-ZrNBr光催化剂，具有光催化水还原、水氧化、CO₂还原等多种可见光催化活性。

本文要点

（1）

通过ESR表征和DFT计算，发现ZrNBr催化剂的缺陷生成能非常高，导致催化剂的缺陷浓度非常低。通过剥离处理得到纳米片催化剂，能够缩短载流子的传输、促进光生电荷分离。

（2）

与以往报道的氮氧双阴离子、硫氧双阴离子、卤氧双阴离子光催化剂不同，这种氮氧双阴离子光催化剂的价带成分来自N 2p和Br 4p轨道，没有O 2p轨道。由于N^3-和Br^-起到替代两个O^2-的作用，因此能够避免产生缺陷态。而且β-ZrNBr具有优异的热稳定性和光化学稳定性。

这项工作首次报道了氮卤素双阴离子材料能够作为光催化剂，拓展了氮卤素双重阴离子光催化剂的应用，为发展人工光催化提供帮助。

参考文献

Yunfeng Bao, Shiwen Du, Kengo Shibata, Xiangyang Guo, Yoshinobu Kamakura, Zhaochi Feng, Yanqiang Huang, Osamu Ishitani, Kazuhiko Maeda, Fuxiang Zhang, Layered β-ZrNBr Nitro-Halide as Multifunctional Photocatalyst for Water Splitting and CO2 Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202214273

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202214273