利用太陽能光催化技術將太陽能轉化為化學能，為解決全球能源短缺和環境污染問題提供了一種有前景的方法。

負載貴金屬納米粒是一種常用的光催化劑，然而金屬納米粒由于其高的表面能，在制備和催化應用過程中容易發生團聚而失活，如何提高貴金屬納米粒和載體的作用，實現貴金屬的高效利用仍然是制約其迅速發展的瓶頸。

中科院福建物質結構研究所王瑞虎和福州大學王心晨合作，選用離子聚合物包裹的二氧化鈦納米片復合材料，通過離子交換技術將釕離子均勻分布在離子聚合物中，從而有效抑制高溫焙燒過程中釕納米粒子的團聚，原位得到小尺寸、高分散的超細金屬納米粒。

同時，生成的氮摻雜碳不僅提高了催化劑的導電性，降低了肖特基能壘，促進了光生電子從激發態釕納米粒向二氧化鈦表面轉移，還增強了反應底物分子的吸附和釕納米粒的活性，使水介質中光催化醇氧化反應的活性提高了4倍以上。

該催化材料具有極好的穩定性，多次循環使用后納米粒的尺寸、分布和晶面等都沒有發生明顯變化。該研究有效解決了金屬納米粒在高溫焙燒過程中團聚和分散的問題，為碳負載的超細納米粒的合成提供了新途徑。

該論文第一作者為助理研究員鐘鴻，相關研究成果已發表在Energy Environ. Sci. 2019, 12, 418-426。

Zhong H, Yang C, Fan L, et al. Dyadic promotion of photocatalytic aerobic oxidation via the Mott–Schottky effect enabled by nitrogen-doped carbon from imidazolium-based ionic polymers[J]. Energy & Environmental Science, 2019, 12(1): 418-426.