2025年9月，博士生吕函函为第一作者的论文“Lotus-inspired general design of dangled fabric-based photocatalytic system for maximizing H₂ production from water under sunlight”发表在Nano Energy (2025, 145, 111472)。目前，该期刊最新影响因子为16.7。

太阳能驱动光催化分解水产氢为实现清洁可持续能源生产开辟了全新路径，当前研究重点在于发展高效光催化体系。然而，传统液相光催化体系常受限于光散射损失、热扩散耗散及溶液中气体传质阻力等非催化剂本征问题，制约了产氢速率的进一步提升。受自然界荷花结构与功能的启发，本团队提出一种悬垂式仿生光催化系统通用设计策略。该系统以负载光催化剂的织物模拟“荷叶”实现光吸收与反应，以棉绳模拟“荷茎”进行持续供水，构建了空气中运行的光催化产氢新体系。其中，以CdS、Mn_xCd_1-xS_1-y及铜掺杂MnCdS为模型催化剂，通过离子掺杂调控其光吸收与能带结构，并将其分别负载于棉织物表面。该悬垂体系在模拟太阳光照射下，相较于传统溶液体系展现出显著提升的光催化产氢性能，产氢速率提升达144%–152%。以铜掺杂Mn_0.3Cd_0.7S_1-y为例，其在悬垂织物上的产氢速率达101.92 mmol·h^-1·m^-2，远高于其在溶液中的相应值(22.50 mmol·g^-1·h^-1，折算为67.14 mmol·h^-1·m^-2)。性能提升主要归因于：消除溶液光散射实现最大化光吸收、局域热效应降低反应活化能、以及氢气气泡在织物表面无障碍逸出至气相环境。本研究发展的仿生悬垂结构催化体系，为突破传统液相光催化产氢的传质与光利用瓶颈，提供了一种具有普适性的新途径。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111472