2021-01-14
对于光电催化而言,负载其它催化剂是抑制光生电子和空穴快速复合以及提升反应动力学的一种有效方式。但目前对于负载其它催化剂的研究大多局限于单一材料的复合,或是过渡金属化合物和贵金属两种材料的复合。因此,迫切需要开发低成本和高活性的多种协同材料的负载。课题组的博士生张萌萌以Cu2O纳米线(nanowires,NWs)光阴极为例,制备并研究了碳层和MoS2纳米片双助催化剂对Cu2O光电催化产氢性能的影响。Cu2O@C-MoS2光阴极的光电流密度和载流子浓度相较Cu2O得到显著增加,原因是设计的Cu2O@C-MoS2光阴极将Cu2O光吸收物质、碳层电子转移促进剂和MoS2纳米片的氢析出催化位点成功地嵌入同一体系,促进了电荷的分离、转移以及反应。此外,Cu2O@C-MoS2光阴极具有有效的界面电荷转移和延长的电荷寿命。Cu2O@C-MoS2光阴极显著增加的光稳定性和光电转换效率也表明其在光电催化分解水方面的优势,这种负载协同双助催化剂的策略为电子的及时转移和光电极催化动力学的增强奠定了良好的开发前景。相关结果发表在Journal of Materials Science & Technology上,通讯作者为邓意达教授。
全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030220306022
图 Cu2O@C-MoS2光阴极的形貌结构和光电催化产氢性能