将金（Au）合金化到Cu/Cu2O/镍泡沫光阳极中，用于结合葡萄糖氧化反应的太阳能增强型氢气生产

《Journal of Materials Chemistry C》：Alloying Au into a Cu/Cu2O/nickel foam photoanode for solar-enhanced hydrogen production coupled with glucose oxidation

Cu2O基光阳极通过Au-Cu合金化提升光解水制氢与葡萄糖氧化耦合反应性能。采用甘油辅助水热法制备的Au-Cu/NF材料形成紧密Au-Cu-Ni合金结构，增强太阳光吸收和电荷传输。经15次循环测试（总时长45h），在1.62 V vs RHE下实现2.57 mmol H2 h-1 cm-2。该研究为光催化产氢耦合生物氧化提供新策略。

　　

Cu/Cu?O光电催化剂具有强活性中心和窄带隙，被认为是用于光电催化产氢与葡萄糖氧化耦合反应的潜在光阳极。然而，其有限的电荷分离能力和太阳能利用率被认为是限制其性能的瓶颈问题。本文提出了一种新型的Au/Cu/Cu?O修饰镍泡沫（记为Au–Cu/NF）作为光阳极，用于光电催化产氢与葡萄糖氧化耦合反应（Pe-GOR）。该材料是通过甘油辅助的水热法制备的，使得Au原子融入Cu/Cu?O/NF结构中。通过表征发现，Au原子通过形成Au–Cu–Ni等紧密连接物与镍泡沫基底结合，从而显著提高了材料的太阳能吸收能力和电荷传输性能。结果表明，Au–Cu/NF样品在Pe-GOR中表现出优异的光电催化活性和稳定性。具体而言，在1.62 V（相对于RHE）的电压下，该光阳极在45小时的总工作时间内，15个循环内平均产氢速率为2.57 mmol H? h?1 cm2geo?2。所展示的材料为利用光电催化剂实现太阳能增强型葡萄糖氧化耦合产氢反应提供了一种新的策略。