多壳空心CaTiO₃/Co₀.₂Cd₀.₈S异质结

产氢速率大幅领先

S型异质结促进电荷分离，同时保持强氧化还原能力，实现高效光催化产氢。

吕华 · Baoliang, Wan · Kong, Yuanfang · Zhiyun, Suo · Chayuan, Zhou · 邢新艳 · 王公轲 · 刘玉民

Separation and Purification Technology 2024

参数信息

光催化产氢速率

8.13 mmol h⁻¹ g⁻¹

技术优势

电荷分离更高效

两种半导体费米能级差异形成内建电场，驱动S型电荷转移路径，电子和空穴在空间上分离，抑制复合。

氧化还原能力不损失

S型异质结保留强氧化性的空穴和强还原性的电子，分别参与氧化和还原半反应，避免传统II型异质结的电位损失。

产氢速率大幅提升

优化的样品产氢速率达到8.13 mmol h⁻¹ g⁻¹，显著高于单组分和已报道的同类光催化剂。

应用场景

• 光催化水分解：利用太阳光直接分解水制氢，替代电解水，降低能耗。
• 绿氢制备：不依赖化石燃料，以水和太阳光为原料生产零碳氢气。
• 可见光催化剂：利用可见光驱动反应，提高太阳光谱利用率。
• 光电催化：异质结结构可拓展为光电极，用于光电催化水分解。