太阳能光凯发转化是完成太阳能转化使用的紧张方法之一，此中具有较宽范畴可见光使用（即：宽光谱捕光）的光催化质料设计分解是完成太阳能高效转化底子，决议其太阳能转化实际服从上下。

混淆阴离子战略是完成无机半导体能带调控和可见光吸取拓展的紧张战略之一，经过在氧化物半导体中引入比氧电负性更低的其他阴离子元素（如：N^3-）是修筑窄带隙宽光谱吸取半导体的常用办法。但是，传统的氮原子获得氧原子每每面对化电荷不屈衡、不行制止天生缺陷等题目。

近期中科院大连化物所章福祥研讨员团队和日本东京产业大学Kazuhiko Maeda传授团队互助，接纳凯发气相传输（CVT）办法分解了一种纯相无氧混淆阴离子半导体β-ZrNBr。该氮卤混淆阴离子化合物质料在光催化水剖析制氢、放氧和光催化复原CO₂制甲酸等半反响中均体现出明显的活性。

该质料具有层状布局，其布局单层为双面Br-离子夹棱形ZrN层板的布局，且经过插层后剥离可失掉纳米片布局形状。别的，β-ZrNBr在氛围流下的热波动性高达500 ℃，为其光催化使用提供了充实的热波动底子。

实行表征剖析发明该质料可完成波长长达530 nm左右的宽可见光谱吸取，且其能带带边地位辨别满意光催化质子复原产氢气和光催化水氧化产氧的热力学电位。DFT实际盘算发明该质料是一类直接带隙半导体，其价带顶次要由N2p轨道和Br4p轨道奉献，其导带底次要由Zr3d轨道奉献，由N和Br元素配合奉献的高能量价带地位付与了其宽可见光谱吸取才能。

经过在β-ZrNBr外表辨别修饰Pt、RuO_x以及RuRu’分子辨别完成了该质料光催化质子复原产氢、光催化水氧化产氧以及光催化CO₂复原产甲酸的功能，且其产氢、产氧功能波动。别的，剥离的β-ZrNBr纳米片具有近3倍的光催化功能提拔，证明该质料具有光催化太阳能转化的良好潜力。