近日,我院陈明博士在国际知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces(IF = 8.1)上发表了题为“Strategic Design of Vacancy-Enriched Fe1−xS Nanoparticles Anchored on Fe3C‑Encapsulated and N-Doped Carbon Nanotube Hybrids for High-Efficiency Triiodide Reduction in Dye-Sensitized Solar Cells” 的封面文章(front cover)。该研究工作采用一种简易的碳化-硫化新策略,将富含铁缺陷的Fe1−xS锚合设计在内部包埋Fe3C纳米颗粒且氮掺杂的碳纳米管表面,构筑出新型结构的Fe1-xS/Fe3C-NCNTs复合电催化剂。这类电催化剂的突出特点在于嵌入的Fe3C和N将碳纳米管的电子功函从原来的4.85eV降至4.63eV,促使电子从碳管表面快速迁移到活性中心Fe1−xS;同时富含铁缺陷的活性中心Fe1−xS具有高流动性的3d金属态电子轨道,易接收从碳管迁移来的电子,且2+/3+价态的Fe呈现出丰富的催化活性位点,高效实现了碘三根离子的催化还原。最终,这类新结构对电极的设计构筑和成功应用使得染料敏化太阳能电池的光电转化效率高达8.67%,并展现出优异的长周期稳定性。