近期,必赢线路检测3003刘雨昊副教授在《Advanced Functional Materials》发表题为《Controllable-photocorrosion balance endows ZnCdS stable photocatalytic hydrogen evolution》的研究论文。3003必赢官网2022级博士研究生郑馨龙、2024级博士研究生宋一铭、高奇志为论文共同第一作者;海洋科学与工程学院李静副教授、田新龙教授、必赢线路检测3003刘雨昊副教授为论文共同通讯作者。
过渡金属硫化物(MS)半导体光催化剂因其适宜的带隙,在可见光催化制氢领域备受关注。然而,当前普遍存在的光腐蚀现象极大程度地削弱了其光稳定性,这一现象通常被视为不利因素。本研究创新性地建立了MS光催化剂的“可控光腐蚀机制”,首次揭示了光腐蚀现象对提升MS光催化制氢活性的正面效应。具体地,采用具备“本征硫配位导向”的丁基二硫代氨基甲酸(BDCA)溶液工艺合成了ZnCdS固溶体,在高端表征与密度泛函理论计算的指导下建立了明确的构效关系。在光催化制氢过程中,ZnCdS的富硫表面不仅能够有效清除过量光生空穴,还可促进CdS表层光腐蚀产生的硫元素定向积累。同时,借助于较强的Zn−S键,在长期光稳定性测试的第五次循环后,ZnCdS光催化剂的光腐蚀被有效限制于亚表层的Zn−S区域,从而显著延缓了ZnCdS的内部结构破坏。最终,经过超长时间光稳定性测试的ZnCdS光催化剂的制氢速率达到30.12 mmol g−1 h−1,较初始速率提升了2.5倍。
该项工作得到了国家自然科学基金(22469007, 22202053, 22305055)、海南省研究生创新科研项目(Qhyb2023-20)、3003必赢官网协同创新项目基金(XTCX2022HYC21)、海南省“南海新星”产业创新创业平台项目(NHXXRCXM202309006)和海南省巨东英院士工作站资金资助。
文章链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202506159