Cu掺杂Ni接枝ZnCdS光催化剂

析氢速率82.8倍

通过原子掺杂与表面离子接枝协同实现体相-表面电荷分离，大幅提升光催化析氢性能。

潘静文 · 王东博 · Zhang, Bingke · Zhao, Chenchen · 刘冬好 · Liu, Sihang · Zeng, Zhi · Tianyuan, Chen · 刘罡 · 矫淑杰 · Xu, Zhikun · Liu, Tongling · 刘太丰 · Xuan, Fang · 赵连城 · 王金忠

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

产氢速率

38.17 mmol/g/h

表观量子效率

35.5 %

产氢速率（无冷却）

118.73 mmol/g/h

技术优势

体相电荷分离更高效

Cu掺杂在费米能级引入新的电子占据态，有效提高了光生载流子的分离效率。

表面电荷分离同步增强

Ni离子在催化剂表面成功接枝，与Cu掺杂协同促进体相和表面电荷分离，大幅提升光催化析氢性能。

产氢速率提升82.8倍

1.2% Cu–Zn0.67Cd0.33S–0.5 wt% Ni的产氢速率达到38.17 mmol/g/h，是纯ZCS的82.8倍。

应用场景

• 光催化析氢：直接用于可见光下分解水制氢，无需外加电场或牺牲剂。
• 太阳能制氢：将太阳能转化为氢能，适合与光伏或光热系统集成。
• 光催化：作为高效光催化剂，可拓展至CO2还原、污染物降解等反应。
• 催化材料：提供体相-表面协同改性策略，可用于设计其他金属硫化物催化剂。