近日，材化学院高鹏教授、叶伟副教授与中国科学技术大学熊宇杰教授合作，在红外光能量催化转化研究方面取得进展，利用红外上转换机制实现了光激发电子从石墨烯量子点到二氧化钛的传递，从而在红外光下实现了水的催化裂解以及二氧化碳催化加氢制甲烷，相关成果以“Direct Electron Transfer from Upconversion Graphene Quantum Dots to TiO2 Enabling Infrared Light-Driven Overall Water Splitting”为题发表在知名期刊《Research》上。

太阳每年向地球提供的能量达到了173000 TW，是全世界年能源消耗的9000倍，太阳能的高效利用是解决全球能源危机的终极方案。在太阳光中，红外光能量占比超过50%，然而由于红外光子的能量较弱，其利用是目前公认的世界级难题。针对上述挑战，高鹏教授、叶伟副教授、熊宇杰教授设计了一个具有强相互作用的二氧化钛/石墨烯量子点（GQD）复合体系。利用石墨烯量子点对红外光的上转换功能，实现材料在红外光下催化性能。研究结果表明，该类材料的太阳能到氢能的转化效率提升到0.80%。这项工作为设计高性能光催化剂提供了新的途径。

杭州师范大学硕士研究生贾东梅、李笑宇、池倩倩为论文共同第一作者，杭州师范大学高鹏教授、叶伟副教授和中国科学技术大学熊宇杰教授为共同通讯作者，杭州师范大学为第一通讯单位。该课题得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省万人计划等项目的资助与支持。

《Research》是由中国科协和美国科学促进会共同创办的定位为国际一流、高影响力、综合性大型OA科技期刊，是美国《Science》自1880年创刊以来第一本合作期刊。在2021年爱思唯尔发布的CiteScore2020的全球综合类110种期刊排名中，位列第11名，居国内综合类期刊第3名。在中国科学院文献情报中心发布的《2021年中国科学院文献情报中心期刊分区表》中，《Research》和国际顶尖期刊《Nature》《Science》等8种期刊被列入国际综合类1区和顶级期刊表中。《Research》的首个影响因子将于2022年6月产生，预估大于10。

论文链接：https://doi.org/10.34133/2022/9781453

人物简介：

高鹏，教授，博士生导师。长期从事催化材料、储能材料、纳米化学、金属-碳杂化材料相关教学与科研工作。在国际上率先提出了多位点储氢理论体系和制-储氢一体化理论体系。开发出可逆储氢容量达到国际最高值（12.2 wt%）材料；2）提出制-储氢一体化材料体系，实现了近100%的生成氢到储存氢转化效率。在Chem, Nano Energy等国际著名杂志发表研究论文130余篇，总影响因子700余，他引6000余次，5篇入选ESI高被引论文，个人H因子43。已获国家授权发明专利15项，并转化4项。

叶伟，博士，副教授。主要研究兴趣为先进功能材料的合成方法学和光/电化学能源转化。近年来主持国家青年基金一项，浙江省青年基金一项，浙江省教育厅项目一项。在Chem, Research, Nano Energy, Small, Appl. Catal. B: Environ., ACS Catal., ChemSusChem等期刊上发表三十余篇。入选首批浙江省高校领军人才青年优秀人才。