我校化学工程与能源技术学院特聘研究员王鑫联合中国科学院大连化学物理研究所、西安交通大学、汕头大学等单位，在磷烯光催化制氢领域取得重要突破。研究人员通过在二维磷烯材料中构建“集成双电场”，实现了光生电荷的定向迁移与高效利用，并将气-固光催化体系创新性地应用于磷烯材料，显著提升了光催化水蒸气分解制氢的效率与稳定性。相关研究成果以“Phosphorene dominated integrative dual-electric field guiding charge flow for vapor-fed photocatalytic hydrogen evolution”为题，发表于国际顶级学术期刊《Nature Communications》上。论文以东莞理工学院为第一完成单位（第一通讯单位），吴熙博士（联培）为文章第一作者，王鑫研究员为文章通讯作者，中国科学院大连化学物理研究所章福祥研究员、西安交通大学张斌教授、汕头大学曾明华教授为文章共同通讯作者。
针对二维磷烯径向电荷迁移无序、光生载流子复合严重这一长期瓶颈，研究团队提出“集成双电场”调控策略：通过在紫磷/黑磷(VP/BP)界面构筑相结电场，并在黑磷边缘锚定铑(Rh)纳米团簇形成边缘肖特基电场，将两种电场进行有序协同集成，实现磷烯径向电荷流从体相到边缘的定向迁移。
在此基础上，团队进一步将双电场催化剂与气—固光催化体系相耦合，以水蒸气替代液态水，有效消除了溶剂屏蔽效应和界面扩散障碍。实验表明，优化后的VP/BP-Rh催化剂产氢速率达5218.7 μmol g-1 h-1，约为传统液—固光催化体系的2.4倍。理论计算与实验共同证实，双电场与气—固微环境的协同作用显著降低水分解能垒，突破二维磷烯基光催化剂长期面临的动力学瓶颈。
（撰稿、一审：王鑫；二审：何清；詹春燕；三审：李长平）
