Zn0.76Co0.24S/孪晶Mn0.5Cd0.5S同质异质结光催化产氢性能

作者：刘恩周; 王辰轩; 孙涛; 胡晓云; 樊君^*

来源：硅酸盐学报, 2023, 51(01): 4-13.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220332

• 光催化产氢
• 孪晶结构
• Ⅱ型同质结
• 异质结
• 电荷转移

采用水热法制备了孪晶Zn0.76Co0.24S (T-MCS)固溶体，随后借助原位水热法获得Mn0.5Cd0.5S/T-MCS纳米异质结光催化剂。结果表明：Zn0.76Co0.24S固溶体是六方纤锌矿Zn0.76Co0.24S (WZ-MCS)及立方闪锌矿Zn0.76Co0.24S (ZB-MCS)交替形成的孪晶同质结；引入Mn0.5Cd0.5S可增强体系光响应能力，提高表面载流子数量，其中3%Mn0.5Cd0.5S/T-MCS异质结在Na2S/Na2SO3混合溶液中的产氢速率可达132.9 mmol/(g·h)(300W氙灯，λ>420 nm)，分别是Mn0.5Cd0.5S和T-MCS的332.2倍和1.9倍。能带结构分析发现，WZ-MCS和ZB-MCS形成的II型同质结可实现T-MCS体相载流子的快速分离，T-MCS与Mn0.5Cd0.5S之间形成的S-scheme异质结不仅促进了二者界面电荷迁移，而且保留了T-MCS价带空穴与Mn0.5Cd0.5S导带电子强的氧化还原能力，本工作构建的同质异质结可有效提高体系的产氢动力学。

• 单位
  西北大学