极化电荷设计调控纳米复合体系的能带结构

作者：刘研; 张国桢; 江俊^*

来源：科学通报, 2018, 63(33): 3403-3411.

• 光催化
• 复合材料
• 肖特基结
• p-n结
• 极化电荷
• 能带结构

光生电子空穴对分离是光催化领域的关键过程和核心议题之一.本文聚焦新型光催化复合材料的设计和调控,系统地介绍了复合材料设计中通过体系能带结构的调控实现有效的电荷分离的常用手段,包括构建肖特基结、p-n结等异质结构和诱导界面电荷极化;包括构建三元复合结构ZnS-(CdS/金属),利用金属纳米颗粒修饰半导体CdS,调控CdS的能带结构,实现ZnS-CdS异质结从Ⅰ型到Ⅱ型的转化;通过在TiO2-Ag2S界面处复合Ag,调控体系的能带结构,设计出复合材料TiO2-Ag-Ag2S,实现Z-方案;设计了可以对太阳光进行全谱吸收的新型复合材料Cu2S-CdS-ZnS,并证实p-n结可以有效调控复合体系的能带结构.这些工作为纳米半导体复合材料在光电转换和光催化方面的发展提供了新的思路.

• 单位
  中国科学技术大学; 安徽师范大学