硫空位ZnIn₂S₄/C₃N₅异质结

产氢速率4.85 mmol g⁻¹ h⁻¹

界面In–Sᵥ–N键协同优化电荷转移与表面反应，突破异质结光催化效率

Xue, Jiang · Sheng, Guo · Chaofan, Yuan · Tian, Na · Ning, Zhang · Zhang, Qian · Chen, Fang · 张以河 · 黄洪伟

Journal of Materials Chemistry A 2026

具体参数

产氢速率

{'zh': '4.85', 'en': '4.85'} mmol g⁻¹ h⁻¹

In d带与N p带中心能差

{'zh': '9.42', 'en': '9.42'} eV

技术优势

电荷转移加速

界面形成的In–Sᵥ–N键提供了明确的电荷传输路径，同时强化界面电场，从而加速载流子分离与传输。

表面反应更高效

硫空位作为关键活性位点，促进吸附水分子解离为活性羟基中间体，加速表面质子还原过程。

能带调控更精准

In–Sᵥ–N键使In d带和N p带中心上移，两者能差从9.55 eV降至9.42 eV，优化了界面电子结构。

应用场景

• 光催化产氢：高效可见光分解水制氢，替代低活性异质结催化剂。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能直接转化为氢燃料。