硫空位ZnS/ZnIn₂S₄异质结

选择性光还原CO₂制甲醇

通过不对称双硫空位稳定关键中间体，将光催化CO₂还原导向单一甲醇产物。

郑毅 · Zengneng, Ma · Rong, Sun · Dongping, Mao · 王坤杰 · Jing, Zhang · 李春雷

Journal of Energy Chemistry 2026

参数信息

甲醇产率

29.25 µmol g⁻¹ h⁻¹

技术优势

甲醇选择性大幅提高

不对称双硫空位稳定关键中间体 *OCHO，引导中间体沿稳定序列走向甲醇，纯 ZnS 和 ZnIn₂S₄ 中检测不到甲醇。

异质结提升电荷分离

形成的 ZnS/ZnIn₂S₄ 异质结具有 II 型能带排列，可促进光生电子和空穴的分离，提高光催化效率。

制备方法简便可控

通过控制离子交换法合成，可控制组分和硫空位分布。

应用场景

• 光催化CO₂还原：直接利用太阳能将 CO₂ 还原为甲醇液体燃料，替代需要高温高压的热催化路线。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将 CO₂ 和水转化为高附加值有机化学品。
• 催化材料：提供可批量合成的硫空位异质结催化剂，用于高效选择性光还原 CO₂。
• 碳捕集与转化：将捕集的 CO₂ 直接光催化转化为甲醇，实现碳的增值利用闭环。