硒掺杂量子点修饰ZnIn2S4光阳极

高选择性产过氧化氢

硒掺杂协同量子点修饰的ZnIn2S4光阳极，有效抑制四电子析氧竞争，促进两电子水氧化产过氧化氢。

Zhao, Hongyang · Yao, Yisen · Cai, Mengke · 李馨 · Li, Peihang · Imran Channa, Ali · 林峰 · Mingzhu, Wang · 王志明 · Tong X.

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

H2O2产率

{'zh': '1.32', 'en': '1.32'} μmol min⁻¹ cm⁻²

法拉第效率

{'zh': '86', 'en': '86'} %

技术优势

抑制析氧竞争

光生载流子动力学研究证实，硒掺杂与量子点修饰优化了能带弯曲，降低了表面向上的带弯程度，从而抑制了四电子析氧反应。

促进空穴转移

硒掺杂与量子点修饰降低了表面能带弯曲，提高了光生空穴向表面的传输效率，从而实现更高的H2O2产率。

高法拉第效率

在1.23 V vs RHE下实现了86%的法拉第效率，表明大部分光生电荷用于产生H2O2而非副反应。

应用场景

• 光电化学水氧化：提供高效光电阳极，将水氧化为H2O2而非O2，提升价值。
• 太阳能燃料合成：利用太阳光驱动水氧化，将太阳能转化为化学能储存于H2O2中。
• 绿色氧化剂生产：现场生成H2O2作为绿色氧化剂，替代运输和储存过氧化氢的风险。