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??Appl. Catal. B.：量子效率100！ZnS-ZnO/Rh納米片在太陽光下高效催化純水分解產生H2

近日，日本東京理工大學Ken-ichi Katsumata和Sovann Khan以及德國科隆大學Heechae Choi（共同通訊作者）等人報道了一種結合溶劑熱法和后退火來合成高活性ZnS-ZnO納米片的方法。

通過在空氣中對ZnS/乙二胺進行熱退火，在ZnS納米片上合成ZnO。通過實驗和理論計算的結合研究，作者發現在退火過程中，碳（C）元素是乙二胺分解的主要摻雜劑，乙二胺無意中摻雜到ZnS-ZnO中，并對增強的可見光光催化產生重大影響。

圖1 計算的ZnS和ZnO的缺陷形成能作為費米能級的函數

此外，作者通過原位光還原沉積銠（Rh）形成了ZnS-ZnO/Rh催化劑復合物。由于通過ZnS和ZnO的Z-型異質結以及Rh助催化劑/半導體的肖特基結進行有效的電荷分離，這種多結光催化劑在太陽模擬光下從純水中產生H₂方面表現出色。其中，ZnS-ZnO/Rh催化劑顯著提高了析氫反應（HER）的產率，其量子效率更是達到了100%。這種簡便的方法實現了具有大量缺陷的多結ZnS-ZnO/Rh光催化劑，對于太陽能收集應用非常有前景。

圖2 紫外光下，Na₂S/Na₂SO₃光催化制氫氣

C-doped ZnS-ZnO/Rh nanosheets as multijunctioned photocatalysts for effective H₂ generation from pure water under solar simulating light. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120473.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120473.

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