丁勇/郝维昌/吴量Nano Energy：H/C-CdS首次应用！相结诱导的宏观极化增强CdS压电光催化HER

压电光催化水分解制氢是产生可再生能源的一种有前景的方式，但其效率低下和研究人员对该机制理解模糊限制了它的实际应用。

因此，兰州大学丁勇、北京航空航天大学郝维昌和上海交通大学吴量等通过简单的混合溶剂热法制备了CdS异相结(H/C-CdS)以在纯水中进行压电光催化HER。

具有界面结构畸变的CdS异相结(H/C-CdS)首次应用于压电光催化HER。密度泛函理论 (DFT)计算和二次谐波产生(SHG)证明， H/C-CdS中优越的宏观极性源于六方CdS (H-CdS)和立方CdS (C-CdS)之间界面处的CdS₄四面体单元畸变。

H/C-CdS明显增强的宏观极性极大地促进了光生电子和空穴的分离，消除了CdS异相结中产生的静电屏蔽。

在没有任何助催化剂存在的情况下，H/C-CdS在纯水中产生了3.19 mmol g^-1 h^-1的压电光催化H₂析出速率，分别是纯水中H-CdS (2.31 mmol g^-1 h^-1)和C-CdS (0.59 mmol g^-1 h^-1)的1.4倍和5.3倍。

此外，还在在压电光催化中产生了增值氧化产物H₂O₂。该工作首次公开了相结系统诱导的宏观极化增强对CdS压电光催化H₂析出的改进。

Enhancing the Macroscopic Polarization of CdS for Piezo-Photocatalytic Water Splitting. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106635