中科大日前发布消息，该校熊宇杰教授课题组通过与江俊教授、张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作，在光催化复合材料设计方面取得系列新进展，成果发表在国际著名期刊《先进材料》上。
每种特定的材料一般都具有某方面独特的性能及优势，材料的复合是突破单一材料性能瓶颈的有效途径。具体到光催化体系，复合材料中不同组成单元可以扮演产生及分离电荷、吸附活化分子等各种重要角色。然而，事实上复合材料的性能往往很难实现组成单元各自性能的叠加，其关键瓶颈在于复合材料体系界面的结构调控十分困难，导致光生电荷在界面上的严重复合和极大浪费。针对这一瓶颈，中科大研究人员设计出一系列界面可控的复合结构体系，首次提出半导体-金属-石墨烯叠层结构，其单晶界面在一定程度上解决了界面上电子-空穴复合的问题，从而在光催化产氢方面展现出明显改善的性能。在研究中，超快光谱和动力学表征以及理论模拟，皆证实所设计复合材料体系的光催化优越性，并揭示了微观作用机理。