光催化堿性水分解技術(shù)作為能源轉(zhuǎn)化與環(huán)境保護領(lǐng)域的前沿研究方向，已然吸引了眾多研究者的目光，成為當前科研領(lǐng)域的熱點之一。然而，該技術(shù)在實際應用中面臨著嚴峻挑戰(zhàn)，其中堿水解過程存在一個顯著缺陷，即電子轉(zhuǎn)移動力學速率極低，相較于酸性條件下的水解，其電子轉(zhuǎn)移速率大約低兩個數(shù)量級。深入研究表明，在堿水解過程中，緩慢的水離解過程，也就是被廣泛認知的 Volmer 步驟，成為了整個反應的限速步驟，嚴重制約了光催化堿性水分解的效率。

在眾多助催化劑中，鉑（Pt）基材料憑借其卓越的催化活性、良好的穩(wěn)定性以及無毒的特性，被公認為是堿性水分解領(lǐng)域最為有效的助催化劑。然而，Pt 作為一種稀有金屬，其在地殼中的儲量極為有限，且開采和提煉成本高昂，這些因素極大地限制了 Pt 基材料在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中的應用，成為制約光催化堿性水分解技術(shù)走向?qū)嶋H應用的關(guān)鍵瓶頸。

近年來，單原子催化劑憑借其獨特的優(yōu)勢脫穎而出。由于其原子利用率高達 100%，且具有獨特的物理化學性質(zhì)，單原子催化劑在光催化各種化學過程，尤其是析氫反應中，展現(xiàn)出了巨大的應用潛力，成為理想的光催化劑候選材料。在眾多載體材料中，石墨氮化碳（C?N?）因其獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，被證明是穩(wěn)定單個金屬原子的極具潛力的候選材料。前期的研究成果清晰地表明，C?N? 中的層間電荷轉(zhuǎn)移對于進一步提升光催化性能起著至關(guān)重要的作用。因此，若能在 C?N? 層中精準引入單原子 Pt 活性中心，使其同時充當電荷橋的角色，有望顯著提高整體光催化性能，為光催化堿性水分解技術(shù)帶來新的突破。

此外，在 C?N? 中引入高電負性的碘（I）元素，也帶來了諸多積極影響。一方面，I 元素的引入能夠有效提高 C?N? 納米片的光吸收能力，拓寬其光響應范圍，使更多的光能得以利用；另一方面，還能顯著提升 C?N? 納米片的電導率，降低電荷傳輸阻力，促進電荷的快速轉(zhuǎn)移。更為重要的是，由于 I 元素相對較大的原子半徑，在引入 C?N? 過程中會導致納米片中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷，這些結(jié)構(gòu)缺陷為反應提供了更多的活性位點，增加了活性位點的可及性，從而進一步提升了光催化反應的效率。