1. 文章信息

標題：Size-dependent electron injection over sensitized semiconductor heterojunctions for enhanced photocatalytic hydrogen production

頁碼：Applied Catalysis B: Environmental 2022, 308, 121218

DOI：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121218

2. 文（wén）章鏈接

Size-dependent electron injection over sensitized semiconductor heterojunctions for enhanced photocatalytic hydrogen production

3. 期刊信息

期刊（kān）名：Applied Catalysis B: Environmental

ISSN：0926-3373

2021年影響因子（zǐ）：19.506

分區信息：中科院（yuàn）1區Top；JCR分區（Q1）

涉及研究方向：光電催化

4. 作者信息：第一作（zuò）者是（shì）徐文凱博士。通訊作者為天津工業大學梅東海教授、黃宏亮（liàng）副研究員，張（zhāng）貴榮研究員。

5. 正文中標記了“The reactions were conducted using a photocatalytic H2 production system (CEL-PAEM-D8) furnished by Beijing China Education Aulight Co., Ltd.”

文章簡介：

半導體光催化分解水製氫被認為是解決未來能源危機和環境汙染問題的理（lǐ）想（xiǎng）途徑。其中，半導體異質結光（guāng）催化劑，因為其具有優異的光捕（bǔ）獲能力，高效的電荷（hé）分離，快速的反應（yīng）動力學以及長期的循環穩定性，從而引起了廣泛的關注。到目前為止，大量的研究致力於設計和構造（zào）各種各樣類型的異質結（比如Type II，Z-Scheme/S-scheme等），用於探究異質結形成的內在機（jī）理和光生電子-空穴高效的分離。然而，半導體異質結界麵之間的電子傳遞速率對其光催化分解水產氫活性（xìng）的影響尚未得到係統深（shēn）入的研究。

在本文中，作者以超（chāo）薄2D MOF納米片（Cd-TCPP）作為模板，以硫代乙酰胺作為硫源，采用MOF模板原位硫化策略，合成得到CdS納米粒子修飾的Cd-TCPP複合（hé）納米片（CdS/Cd-TCPP）。通過控製硫化反應時間，可（kě）以很容易地實現對Cd-TCPP納米（mǐ）片表麵CdS量子點尺寸的有效調控。同原始的（de）Cd-TCPP和單純的（de）CdS相比，CdS/Cd-TCPP異質結展現出優異和（hé）穩健的光催化分解水產（chǎn）氫性能，最高活性為3150 μmol·h-1·g-1。綜合實驗（yàn）表征和理論計算結果表明，CdS/Cd-TCPP異質結界麵之間電子傳遞速率和光催化分解水產氫活性能夠通（tōng）過控製原位合（hé）成的CdS量子點尺寸來調節，異質結界麵之間（jiān）電子（zǐ）傳遞的（de）驅動（dòng）力來源於CdS和Cd-TCPP兩者導帶之（zhī）間的能量差（chà）。具體地說，較大尺寸的CdS量子點，由於其具有更低的（de）導帶位置（zhì），從而增大了異質（zhì）結界麵之間電子注入的驅動力，更加有利於接受來自Cd-TCPP注入的電子，因此展現出更高（gāo）的光催化性能。我們相信，這些新發現（xiàn）將豐富我們對異質結光催化劑進一步的（de）認識，並為設計用於太陽能到化學能轉換過程的高效光（guāng）催化劑提供了一種有前（qián）景的策略。

本文提出的量子點尺（chǐ）寸控製的（de）電子注入（rù）動力學調（diào）節方法對於未來設計合成新型高性能催化劑材料有重要指導意義。
文章DOI : https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121218，原文鏈（liàn）接：Size-dependent electron injection over sensitized semiconductor heterojunctions for enhanced photocatalytic hydrogen production