g-ZnO/PtSe₂ S型异质结

STH效率30.7%

通过S型电荷转移路径实现宽pH全解水，兼具高电子迁移率与可见光强吸收

Shen, Yang · Yuan, Zhihao · 崔真 · Ma, Deming · Yuan, Pei · Cheng, Fengjiao · Yang, Kunqi · Dong, Yanbo · 李恩玲

International Journal of Hydrogen Energy 2024

参数信息

太阳能制氢效率

30.7 %

电子迁移率

2023 cm²/Vs

工作pH范围

0–14

析氢过电位

3.719 V

析氧过电位

4.128 V

技术优势

STH效率达30.7%

S型异质结构建的内建电场有效分离光生载流子，抑制复合，从而获得高太阳能制氢效率。

Zigzag方向迁移率超2000

电子在Zigzag方向的高迁移率有利于载流子快速传输至反应位点，减少体相复合。

全pH范围可工作

得益于较高的氧化还原电位，异质结在强酸到强碱条件下均能驱动全解水反应。

应用场景

• 光催化全解水：替代现有全解水催化剂，在宽pH范围实现高效产氢产氧。
• 人工光合作用：作为人工光合成的光阴极或光阳极材料，驱动水分解反应。
• 制氢催化剂：在g-ZnO界面优先发生析氢反应，可作为高效的制氢催化剂。
• 太阳能制氢：直接利用太阳能驱动水分解制氢，STH效率达30.7%。
• 光催化：可见光吸收强、载流子迁移率高，适用于高效光催化反应。