ZnIn2S4/Mo2TiC2-Ru复合光催化剂

暗态持续析氢

利用Mo2TiC2-Ru作为电子驻留层，实现光生电子的存储与暗态释放，使析氢反应在光照停止后仍能持续进行。

Xi, Qing · 刘建新 · Xie, Fangxia · 菅傲群 · 孙子君 · 周爱娟 · 简选 · 张小超 · 王雅文 · 李厚芬 · 高晓明 · 任军 · 樊彩梅 · 王建成 · 李瑞

Applied Catalysis B: Environmental 2024

具体参数

可见光析氢速率

{'zh': '5.72', 'en': '5.72'} mmol·g⁻¹·h⁻¹

暗态析氢速率

{'zh': '1.67', 'en': '1.67'} mmol·g⁻¹·h⁻¹

技术优势

暗态仍析氢

电子存储在Mo2TiC2-Ru中形成富电子环境，光照停止后仍能以约1.67 mmol·g⁻¹·h⁻¹的速率释放并驱动析氢。

抑制电子回流

定向存储的光生电子不易回流与复合，提高了电子利用率。

调控反应动力学

电子驻留层同时调节水分解和氢吸附动力学，有利于析氢过程。

应用场景

• 光催化制氢：提供可暗态运行的析氢光催化剂，摆脱对持续光照的依赖。
• 太阳能燃料：将间歇性太阳能转化为可存储的化学能，实现全天候燃料生产。
• 光电化学储能：利用电子驻留层实现光生电荷的存储与可控释放，提升光电化学储能效率。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用中电子存储与暗反应步骤，提高人工光合作用的连续性。