本网讯（化材学院）  氮化碳材料（CN）由于其价格低廉、易于合成、结构稳定等优点，已成为光催化领域的明星材料。CN材料的光催化活性受限于光生载流子低的分离效率和催化剂表面有限的活性位点，导致光催化效率远低于实际应用要求。近年来，单原子光催化成为异相催化领域中极受关注的新兴研究方向之一。利用金属单原子捕获光生电子，可以大幅提高金属原子的利用效率，同时促进光生载流子的分离。目前，在原子尺度上同时设计光生电子和空穴的迁移路径的研究十分缺乏，特别是原子尺度上对于光生空穴的迁移分离路径的设计往往容易被人们忽视，难以获得具有高载流子分离效率的光催化材料。

我校李亚栋院士工作室（单原子-团簇-纳米中心）毛俊杰教授和清华大学研究人员合作在CN空间网络中设计构建了Cu-N₄和C-S双原子位点分别作为光生电子和空穴的分离通道，在可见光的照射下，该材料表现出良好的光催化性能（如下图所示）。实验与计算结果表明铜原子在CN能带结构中形成间隙能级可用于捕获光生电子，硫原子与CN网络中的C结合后对CN价带的贡献可以有效的限制光生空穴迁移。Cu-N₄和C-S双原子位点各自发挥作用，巧妙的实现了光生载流子的高效分离，进而提高材料的光催化性能。该策略为原子尺度上设计高效的光催化材料提供了新的思路。

该成果近期发表在Advanced Materials (2021, 2105904)上（10.1002/adma.202007368），这是我校首次以第一完成单位在材料科学领域国际顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）上发表科研论文。安徽师范大学毛俊杰教授和清华大学王定胜教授是通讯作者，安徽师范大学王刚老师是论文第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金的支持。

光催化生物质衍生物的增值反应