共价Z型杂化物

全解水40小时稳定

该杂化物通过共价键连接苝-二甲酰亚胺纳米棒与ZnIn2S4纳米片,形成Z型异质结,实现高效且稳定的可见光全解水。

Zuo, Gancheng · Wuyang, Chen · Zhizhen, Yin · Sisi, Ma · Wang, Yuting · 季秋忆 · 鲜啟鸣 · Yang, Shaogui · 何欢

Chemical Engineering Journal 2023

参数信息

产氢速率
275.4 μmol g⁻¹ h⁻¹
产氧速率
138.4 μmol g⁻¹ h⁻¹
稳定性
40 h

技术优势

共价键加速电荷转移

HC-PDI与ZnIn₂S₄之间形成共价连接,为光生载流子提供快速传输通道,促进Z型电荷分离。

内建电场定向分离

杂化与光激发协同产生(–)HC-PDI@(+)ZnIn₂S₄界面内建电场,驱动空穴向ZnIn₂S₄迁移,有效抑制复合。

纯水即可全解水

Z型异质结将水氧化和还原分别定位在ZnIn₂S₄和HC-PDI上,实现无牺牲剂的全解水。

高活性且稳定

优化后的HPZ杂化物可见光下产氢275.4 μmol g⁻¹ h⁻¹、产氧138.4 μmol g⁻¹ h⁻¹,并维持40 h稳定。

应用场景