GaN/g-C3N4异质结工程增强析氢动力学：表面态钝化与Z机制协同提升光电催化性能

本研究针对氮化镓（GaN）光电电极在光电化学（PEC）水分解中存在的严重表面态问题，通过引入石墨相氮化碳（g-C3N4）作为钝化层构建异质结，显著提升了电荷分离效率与析氢动力学。结果表明，GaN/g-C3N4异质结在零外偏压下可实现高效水分解，为纳米材料表面工程及可再生能源转化提供了新策略。

　　

在光电化学（PEC）水分解领域，氮化镓（GaN）因其宽直接带隙特性成为极具潜力的光电极材料，但其表面态问题严重限制了实际性能。为克服这一挑战，研究人员引入石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作为表面钝化层，构建了GaN/g-C₃N₄异质结结构。该复合结构显著提升了光电流密度，并实现了零外偏压下的高效水分解。其性能提升主要归因于Z机制（Z-scheme）驱动的电荷高效分离与转移过程。本研究不仅为纳米材料表面态钝化提供了创新思路，也凸显了g-C₃N₄在可再生能源转化技术中的广泛应用前景。