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高效的利用近紅外（NIR）光進行光催化制氫氣對太陽能氫能和氫醫藥都至關重要，但由于半導體對高NIR響應性、窄禁帶和合適的氧化還原電位的嚴格要求，目前仍然是一個挑戰。

近日，深圳大學何前軍教授和蘇陳良教授（共同通訊作者）等人報道了他們通過使用與三聚氰胺（C₃H₆N₆）前體和固體KCl類似的結構摻雜劑，實現了近紅外活性炭/摻鉀的紅色聚合物氮化碳（RPCN）。

研究發現，碳和鉀的均勻和高摻入顯著縮小了氮化碳的帶隙（1.7 eV），并賦予了RPCN在近紅外輻射（700 nm≤λ≤780 nm）下以140 mol h^-1 g^-1的速率從水中析出氫氣的高近紅外光催化活性。

在700±10 nm時，RPCN的表觀量子效率高達0.84%（在500±10 nm時為13%）。

作者在荷瘤小鼠模型上進行的概念驗證實驗證實，RPCN能夠在腫瘤內近紅外光催化制氫氣和同時消耗谷胱甘肽，用于安全高效的無藥物癌癥治療。

該研究結果為設計高效的光催化劑以捕獲全光譜太陽能提供了依據，也為開發用于重大疾病氫氣治療的近紅外光催化劑開辟了一條新途徑。

Homogeneous Carbon/Potassium-Incorporation Strategy for Synthesizing Red Polymeric Carbon Nitride Capable of Near-Infrared Photocatalytic H₂ Production. Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202101455.

https://doi.org/10.1002/adma.202101455.

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何前軍/蘇陳良AM：均相碳/含鉀策略合成RPCN用于近紅外光催化制氫氣

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