无定形ZnCdS光催化剂

产氢速率超晶态5倍

打破长程有序诱导偶极矩，在颗粒内建立强电场，促进光生电荷分离与转移，实现高效稳定光催化产氢。

王鑫 · Liu, Boyan · Zhang, Yingjuan · Wang, Lianzhou · 朱刚强 · 黄维 · 王松灿

Nature Communications 2024

具体参数

产氢速率

{'zh': '70.13', 'en': '70.13'} mmol g⁻¹ h⁻¹

稳定性时长

{'zh': '160', 'en': '160'} h

薄膜尺寸

{'zh': '20', 'en': '20'} cm

技术优势

无定形结构反成优势

打破长程有序在颗粒内部诱导偶极矩和强电场，促进电荷分离与转移，变缺陷劣势为驱动力。

产氢速率提升5倍

负载1 wt.% Co-MoSx后，产氢速率是晶态对照的5倍以上，证明无定形偶极场设计有效。

长期稳定性160小时

连续产氢运行160小时性能保持稳定，适合长时间工作的场景。

可放大成柔性薄膜

通过简易刮涂技术制备20 cm × 20 cm薄膜，在自然阳光下可见大量氢气气泡，展示规模化潜力。

应用场景

• 光催化水分解：用无定形催化剂直接产氢，不需完美晶格。
• 太阳能制氢：大面积薄膜在自然阳光下即可产氢。
• 人工光合作用：偶极场促进电荷分离，模拟光系统II。
• 可再生能源系统：高效稳定产氢，适合并入可再生能源体系。