用于高效制氢的双S型ZnS/ZnO/CdS异质结构光催化剂

摘要

这项工作展示了一种新型具有高效光催化活性的双S型ZnS/ZnO/CdS三元异质结光催化剂。具有最佳CdS含量的样品，ZnS/ZnO/CdS-14%（ZZC14%），显示最大H₂析出速率为4.1 mmol·g^-1·h^-1。最大光催化性能分别比相应的ZnS/CdS和ZnO/ZnS高出约2倍和13倍。在420 nm下，获得了19.8%的量子效率。此外，连续6次测试后，催化剂的结构和产氢活性保持微小的变化，表明了光催化剂的稳定性。根据理论计算和实验结果，光催化活性的显著提高归因于快速的电子转移和分离，以及双S型之间相互作用的紧密接触。这项工作强调了一种创新的方法来构建双S型光催化系统，该分解水产氢系统具有光生电荷载流子的高分离和快速迁移能力。

关键词

双S型光催化剂 / 内部电场 / 析氢 / 三元异质结

基金资助

国家自然科学基金(22378372);; 中国政府奖学金资助项目