近日，福建农林大学材料工程学院袁占辉教授团队在前期研究工作（Energ. Environ. Sci., 2025, 18, 5457-5469; App. Catal. B: Environ., 2024, 350, 123902；Adv. Sci. 2024, 2408927）的基础上，又一次在国际高水平期刊Advance Science上，在线发表了题为“Large-Sized Poly (Triazine Imide) Crystals with Minimized Defects for High-Efficiency Overall Water Splitting”的创新性论文。福建农林大学为第一通讯单位，王冲、施娜、周宇霖为共同第一作者，袁占辉教授、刘晓腾教授、林祥丰副教授和郑加贤博士均为共同通讯作者。
聚三嗪亚胺（PTI）作为一种高度结晶的氮化碳材料，因其能实现一步激发全解水而备受关注。氮化碳材料结晶度的提升有利于减少晶界和缺陷，抑制光生电子-空穴对的复合；同时，规整的晶体结构可以为光生载流子提供快速传输通道，提升载流子迁移率。然而常规方法合成的晶体粒径通常小于200纳米，更大尺寸且形貌规整的PTI晶体至今尚未成功制备，探索新型的高结晶度PTI合成方法对提高PTI材料的光催化性能至关重要。
本研究创新性地采用类瓜尔胶型氮化碳作为结构模板，结合LiCl/KCl共晶熔盐体系，在高温高压条件下引导PTI晶体定向结晶。该方法合成的PTI结晶度相较于传统双氰胺衍生物有显著提高，表现为晶格缺陷明显减少和π共轭网络扩展。得益于共轭体系的扩展，所制备的PTI单晶尺寸增大（>250 nm），载流子传输效率得到有效提升。该新型合成方法既能缩短聚合反应时间，又可有效避免长期煅烧可能导致的结构缺陷。高度结晶度与极少的结构缺陷使MCN-8具备优异的电荷分离传输性能，从而提升了整体水分解活性。本研究为原子级精确调控氮化碳基光催化剂建立了可规模化制备的路径，为太阳能驱动制氢技术提供参考和借鉴。
论文链接：http://doi.org/10.1002/advs.202510084
团队网站：acfm.fafu.edu.cn
作者简介:
袁占辉，福建农林大学材料学院教授、博导，先进催化及功能材料校级团队的负责人。曾获吉林大学化学系本科和硕士学位，英国纽卡斯尔大学博士学位；入选福建省“百人计划”、福建省高层次人才B类、江苏省“西楚雄英”计划等。主要从事先进二维材料的制备及其在光电、光催、光热、海水淡化、电源、超级电容器和环境等领域的应用研究；片状无机晶体材料在效果颜料的应用及产业化研究；天然高分子材料在生物仿生、智能、胶粘剂等领域的应用研究；无机粉体材料、化学表面处理及天然胶粘剂的产业化研究。在Nat. Commun.、Energ. Environ. Sci.、Acc. Chem. Res.、Adv. Func. Mater.、ACS Nano、ACS Catal.、Nano Energy等国际高水平SCI学术期刊发表论文150余篇，其中约60篇IF>10、15篇IF>20，10篇入选ESI高被引论文。兼任Discover Sustainability、 International Journal of Materials Engineering & Technology、Academia Catalysis、Polymers等学术期刊的编委。
林祥丰，福建农林大学材料工程学院副教授、先进催化及功能材料校级团队骨干。2022 年于中国科学院大连化学物理研究所取得博士学位。入选福建省高层次人才C类。主要研究方向为木质素光催化高值转化、有机/高分子功能材料的绿色合成及其在能源与环境领域的应用。在 Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano、Chem. Eng. J.、ACS Catal. 等国际高水平 SCI 期刊发表论文10余篇。
郑加贤，福建农林大学材料工程学院讲师、先进催化及功能材料校级团队骨干。2024年博士毕业于厦门大学化学化工学院，主要从事水系电池材料、光电催化和海水淡化研究，在Energy Environ. Sci., ACS Energy Lett., Nano Lett., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Adv.Sci., Small, Mater. Horiz.等知名期刊上发表SCI论文20余篇，其中ESI高倍引论文4篇，热点论文1篇。
