天然粘土中痕量内源铁原子工程化构建自支撑Fe1–P单原子助催化剂助力光催化产氢

来自国内的研究人员通过低温磷化策略，将天然埃洛石纳米管(HNTs)中痕量内源Fe原子工程化为自支撑Fe1–P单原子助催化剂，实现了可见光下高效稳定的H2演化。该工作为开发低成本单原子助催化剂提供了新思路，显著推进了太阳能制氢技术的实际应用。

　　

科研人员开创性地通过低温磷化法，将天然埃洛石纳米管(HNTs)晶格中痕量内源性铁原子进行原子级工程化改造，成功构建出自支撑型Fe₁–P单原子助催化剂(Fe₁–P/HNTs)。该方法无需使用外部高纯度金属前驱体和载体，通过形成丰富的Fe₁–P活性位点并利用HNTs强大的自限域效应，使该催化剂在可见光驱动的染料敏化体系中展现出卓越的产氢(H₂)活性和稳定性。更引人注目的是，当与多种半导体光催化剂（二氧化钛(TiO₂)、石墨相氮化碳(g-C₃N₄)及硫化镉(CdS)）耦合时，Fe₁–P/HNTs仍能高效催化氢析出反应，彰显其在不同应用场景下的出色普适性。这项研究为通过升级天然资源中的内源性金属物种来开发经济高效的单一原子助催化剂提供了创新策略，对可持续太阳能制氢领域具有重要推动意义。