Um den kritischen Energie- und Umweltproblemen zu begegnen, hat die photokatalytische Gesamtwasserspaltung als potenzielle Methode zur großtechnischen Wasserstofferzeugung ausschließlich aus Sonnenenergie und Wasser erhebliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Auf der Suche nach kostengünstigen und weit verbreiteten Photokatalysatoren haben sich kohlenstoffbasierte Materialien aus reichlich vorhandenen Elementen mit geeigneten Bandlücken als vielversprechende Alternativen zu den üblicherweise verwendeten metallbasierten Gegenstücken herausgestellt. Trotz ihres Potenzials ist die photokatalytische Effizienz von Kohlenstoffnitriden bei der vollständigen Wasserspaltung durch ihre ineffektive Ladungstrennung und ihre Abhängigkeit von einem Edelmetall-Cokatalysator begrenzt. Um die oben genannten Herausforderungen anzugehen, schlägt das Kooperationsprojekt, an dem die Universität Paderborn (Deutschland), die Universität Newcastle (Australien) und die Hebei University of Science and Technology (China) beteiligt sind, Folgendes vor

(1) Entwicklung von zwei Sätzen von Halbleitern auf Kohlenstoffnitridbasis durch Abstimmung der elektronischen Strukturen;

(2) Aufbau einer Bibliothek elektrostatisch zusammengesetzter Photokatalysatoren mit direktem Z-Schema für eine optimale Gesamtwasserspaltung.