空心核壳TiO₂@ZnIn₂S₄异质结

光催化析氢28 mmol/h/g

半球状ZnIn₂S₄包覆TiO₂纳米颗粒形成开孔核壳结构，通过内置电场加速光生载流子分离，同时增大比表面积并缩短迁移距离，解决传统异质结传质和光利用不足的问题。

Hang, Su · Yufeng, Gong · 楼宏铭 · 庞煜霞 · 杨东杰 · 高大威 · 邱学青

Journal of Cleaner Production 2023

具体参数

光催化析氢速率（含Pt助催化剂）

28.0 mmol/h/g

光催化析氢速率（无助催化剂）

7.4 mmol/h/g

木质素降解率

76.7 %

比表面积

124.9 m²/g

技术优势

传质路径短

开孔核壳结构缩短了电子和空穴对的迁移距离，促进光生载流子快速分离。

光利用更充分

核壳结构提升了材料的光吸收能力，从而更高效地利用入射光。

析氢活性高

在Pt助催化剂下，光催化析氢速率达到28.0 mmol/h/g，优于近期报道的其他ZIS基材料。

应用场景

• 光催化析氢：利用可见光直接分解水制氢，替代电解水的高能耗。
• 析氢反应：作为高效析氢光催化剂，提升太阳能到氢能的转化效率。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能存储为氢能，实现清洁能源生产。
• 木质素降解：光催化降解木质素，用于造纸黑液等工业废水的处理。
• 光催化剂：作为高效光催化剂，适用于环境净化和可再生能源转化。