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我院李进博士通过离子交换法构建提升光催化产氢性能的硫化物Z型异质结

发布时间:2020-05-21 作者: 点击:[]

通过光催化技术分解水可以同时解决太阳能的捕获、转化和储存问题。将太阳能直接转化为氢能,是提升光催化剂的光吸收能力和光生载流子迁移效率,提高太阳能到氢能转换效率的有效途径。近年来兴起的Z型异质结光催化剂具有可见光响应范围宽、光生载流子迁移速率高等优势,但构建方法多为高温体系,且制备出的异质结界面缺陷多、均匀性差,限制了Z型光催化剂效率的进一步提升。因此,开发高效、稳定、廉价、工艺简单的Z型光催化剂是突破光催化氢能研究瓶颈的重要手段。

近日,洛阳师范学院化学化工学院李进博士采用简单的阳离子交换法,对CdS一维阵列电极进行Mn离子的定量交换,通过反应时间调控就可轻松实现对交换反应进度的实时控制。制备出的CdS/MnS异质结纳米棒具有缺陷较少的高品质界面,光生电荷在异质结界面间可实现高效传输。可见光下,电极的光电化学分解水性能和粉末体系分解水性能均得到了显著提升,最佳产氢速率可达到1.59 mmol g-1 h-1420 nm的单色光量子效率超过了20%,异质结电极可轻松实现连续3000 min的产氢反应。该工作为高品质异质结光催化剂的设计和构建提供一种新的策略。相关论文发表在期刊ChemSusChem(DOI:10.1002/cssc.202000344),影响因子7.8( 中科院分区SCI一区, Top期刊)。

原文链接:
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202000344


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