Z型异质结光催化剂

宽带吸收高产氢

通过0D As4Se4团簇修饰2D g-C3N4形成直接Z型异质结，增强光吸收和电荷分离，提升光催化产氢。

Shuang-Yan, Wu · Zizhou, Cai · Longxin, Xiao · 朱宝忠 · Xu, Minggao · Sun, Yunlan

International Journal of Hydrogen Energy 2025

参数信息

带隙

2.12 eV

双轴应变范围

-6 ~ 6 %

外电场范围

-0.6 to 0.6 V/Å

技术优势

带隙低至2.12 eV

相比原始g-C3N4，带隙减小，光吸收范围更宽，能够利用更多太阳光。

应变下保持构型

在−6%~6%双轴应变下维持type-II构型，保持高效的电荷分离。

电场可调构型

外加电场可驱动type-II与type-I构型之间的转变，为器件调控提供额外自由度。

光吸收增强

异质结的形成提高了对可见光的吸收能力，从而提升光催化产氢效率。

应用场景

• 光催化产氢：该异质结具有宽光吸收和高电荷分离效率，可直接用于光催化产氢。
• 析氢催化剂：Z型电荷转移路径促进电子和空穴分离，有利于析氢反应。
• 人工光合作用：该异质结构模拟自然光合作用，通过Z型机制实现高效光能转换。
• 清洁能源转换：利用太阳能分解水制氢，将太阳能转化为清洁氢能。