朱永法

清华大学化学系，北京 100084

氧掺杂调控氮化硼中电子传输有效活化反应物分子9,10。

二维光催化材料因为独特的电子结构、丰富的活性位点等优势在环境和能源催化领域有着广泛的应用1,2。一般来说，光催化材料的性能与其载流子的迁移效率息息相关。而二维非金属光催化材料，例如石墨相氮化碳(g-C3N4)，在光催化反应中常常面临着光生载流子复合过快的问题3,4，光催化性能往往不尽如人意。一方面，g-C3N4由高度π共轭的C-N杂环构成。此外，C和N元素之间的电负性差值较小，因此电子在g-C3N4面内表现为无序传输。另一方面，g-C3N4的片层和片层之间弱的范德华力导致电子无法在层间实现有效的传输。以上因素造成了光生载流子无法实现有效分离，从而难以与反应物分子有效结合，促进其进一步活化。

六方相氮化硼(BN)作为一种新型的类石墨烯二维材料，近年来在催化领域受到了越来越多的关注5,6。不同于g-C3N4等二维非金属材料，BN中B和N元素的电负性差值较大，因此B-N共价键表现出一定的离子性，促使电子可以在面内实现定向转移，可能实现反应物分子的有效捕获与活化。然而，BN具有较大的禁带宽度(～6 eV)，对光的吸收能力较弱，阻碍了其在光催化领域的应用。

为了拓宽BN在光催化领域的应用，科研工作者们通过掺杂改性、构建异质结等手段增强其对于光的利用能力7,8。2015年，福州大学王心晨教授课题组设计并合成了一系列C掺杂BN(BCN)纳米片，通过改变C掺杂的比例来调节BN的禁带宽度，从而不同程度提升其对光的吸收能力7。……