垂直SnS₂纳米片/BiVO₄异质结

制氢速率量级提升

通过直接Z型电荷转移和独特陷光纳米结构，实现了光电化学制氢和自供电光电探测性能的协同增强。

Nan, Ma · 卢春辉 · Liu, Yuqi · Han, Taotao · Dong, Wen · Wu, Dan · 徐新龙

Small 2023

具体参数

响应时间

{'zh': '6', 'en': '6'} ms

PEC产氢速率

{'zh': '360', 'en': '360'} µmol cm⁻² h⁻¹

技术优势

响应时间仅6毫秒

直接Z型电荷转移路径缩短载流子传输距离，使光生电子-空穴对快速分离，减少复合延迟。

制氢速率提升一个数量级

光活化与0.8 V偏压协同效应使产氢速率达360 µmol cm⁻² h⁻¹，远超纯BiVO₄。

长期工作稳定

Z型结有效抑制光腐蚀，在连续工作条件下保持探测性能不退化。

应用场景

• 光电化学制氢：直接Z型结实现无偏压及偏压增强的高效析氢，替代贵金属助催化剂。
• 光电极材料：垂直SnS₂/BiVO₄异质结电极兼顾高光捕获与快速电荷分离，可直接集成使用。
• Z型异质结光催化剂：基于能带与内建电场匹配设计，验证了直接Z型机理的光催化优越性。
• 可再生氢能：提供一种无需贵金属、太阳能驱动的高效制氢方案，推动绿氢发展。