近日，宁波大学材化学院姜淑娟、宋少青科研团队的汤冬梅同学在太阳能光催化能源转化领域取得最新突破性进展，该成果以宁波大学为第一署名单位在国际顶尖学术期刊《ACS Nano》上发表，期刊当前影响因子14.067，是学校近十年以来第一篇被该期刊接收的研究论文。
该团队首次发现并设计合成出非金属半导体光催化材料石墨相C2N3，利用其自发限域极化电场促进作用，在太阳光照射下，将太阳能高效地转化为清洁能源氢能。研究结果表明，该科研团队研发的石墨相C2N3已成为至今为止转化效率最优的太阳能转化氢能非金属半导体光催化材料，为太阳能转化氢能提供了一个合适的平台，非金属半导体材料的高效、廉价的特征也为清洁能源生产与转化技术提供保障。
论文研究了g-C3N4同素异形体，即具有固有自发极化电场(ISPEF)的弯曲叶状石墨C2N3 (g-C2N3)，通过光催化水裂解将太阳能有效地转化为H2能。弯曲叶状π-离域g-C2N3是由双氰胺聚合的-C≡N基团与经热处理的聚吡咯纤维的叠氮化物之间的环加成而成的芳香叠氮化物五边形和正三嗪六边形组成。在与库仑场相反的ISPEF条件下，在λ > 420 nm光照射下，光产生的电荷有效分离并从体转移到表面的活性位点。因此，在没有任何助催化剂的情况下，g-C3N4同素异聚体表现出非常高的H2生成活性，达到14.9 mmol g-1 h-1，同时伴有大量的H2气泡，是g-C3N4负载Pt的2.6倍。叶状g-C2N3)被证实是目前为止最佳的无金属光催化剂，可用于水裂解成H2燃料。带有SPEF的叶片状g-C2N3为太阳能转化为H2燃料提供了一个合适的平台，这将积极促进清洁能源生产。
该研究工作得到材化学院大力支持，同时也获得宁波大学学术带头人经费、宁波市“泛3315计划”、甬江学者特聘教授计划和国家自然科学基金面上项目等资助。
