王红康/何炽Chem. Eng. J.: 十二烷基胺修饰的三臂CdS/ZnS核壳纳米棒用于光催化HER

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王红康/何炽Chem. Eng. J.: 十二烷基胺修饰的三臂CdS/ZnS核壳纳米棒用于光催化HER

化石燃料的极高消耗不仅导致排放温室气体，还出现严重的能源短缺危机和环境问题。光催化产氢是一种有发展前景的清洁能源生产的手段。CdS具有高的光捕获能力和合适的导带收到人们的广泛关注。然而，在光催化过程中，CdS面临严重的光腐蚀和低电荷分离效率，导致其催化活性低。
西安交通大学王红康、何炽等报道了一种由十二烷基胺(DDA)修饰的三臂CdS/ZnS核壳纳米棒光催化剂，其具有优异的光催化HER性能。
王红康/何炽Chem. Eng. J.: 十二烷基胺修饰的三臂CdS/ZnS核壳纳米棒用于光催化HER
CdS/ZnS异质结中形成的类II型机制与DDA分子产生的H+吸附导致显着增强的光催化性能。由于类II型机制，光生电子从ZnS壳转移到CdS纳米棒。
由于DDA的修饰，许多H+离子被吸附在CdS上。因此，CdS中聚集的光生电子可以被吸附的质子H+快速及时地捕获，产生氢，从而有效地抑制了光生电子和空穴的复合。
王红康/何炽Chem. Eng. J.: 十二烷基胺修饰的三臂CdS/ZnS核壳纳米棒用于光催化HER
所得的CdS/ZnS摩尔比为0.5(CZS 0.5)的光催化剂在不存在共催化剂的情况下，光催化HER性能显着提高(3 mg催化剂，H2: 242.0 mmol g-1 h-1)。
这是目前CdS 基催化剂中性能最好的。另外，CZS 0.5的表观量子效率在380 nm处达到 50.61%。这项研究可能为利用有机小分子开发其他高性能光催化剂带来新的见解。
Dodecylamine coordinated tri-arm CdS nanorod wrapped in intermittent ZnS shell for greatly improved photocatalytic H2 evolution. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132382

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