S型异质结光催化剂

产氢75.4 mmol·g⁻¹·h⁻¹

质子化D-A型聚合物与MoS₂构建的异质结,内建电场驱动电荷高效分离,大幅提升可见光产氢速率。

Pan, Jinkang · Zhang, Aicaijun · Lihua, Zhang · 董鹏玉

Chinese Journal of Catalysis 2024

具体参数

产氢速率
{'zh': '75.4', 'en': '75.4'} mmol g⁻¹ h⁻¹
吉布斯自由能 (ΔGH*)
{'zh': '0.77', 'en': '0.77'} eV

技术优势

产氢活性大幅提升

最优异质结PPMS-0.5%的产氢速率达75.4 mmol g⁻¹ h⁻¹,是纯聚合物PyDTDO-3的5.6倍,S型电荷转移路径确保了高效利用光生电子。

电荷分离更快更准

飞秒瞬态吸收光谱证实,MoS₂价带上的空穴被PyDTDO-3的LUMO电子加速消耗,同时内建电场驱动电子自发转移,大幅抑制复合。

产氢反应更容易发生

S型异质结的ΔGH*低至0.77 eV,比单一组分更接近零,有利于过渡态H*的形成和氢分子的脱附。

应用场景