兰大王育华Appl. Catal. B.: 具有强光生电荷分离效率的Ag2S/CdS/Cd2SO4(OH)2

CdS显示出优越的光催化产H₂潜力，但其存在载流子分离效率和光稳定性低的缺陷，这限制了其大规模应用。

兰州大学王育华团队报道了一种新型的Ag₂S/CdS/Cd₂SO₄(OH)₂复合材料(ACC)，无论在UV、Vis还是NIR光的照射下，都表现出显着提升的光催化HER性能。

作者通过一步溶剂热策略结合离子交换过程合成Ag₂S/CdS/Cd₂SO₄(OH)₂，Cd₂SO₄(OH)₂可以在光照下逐渐转化为CdS微球表面的金属Cd，其中金属Cd作为有效的电子陷阱阻止了CdS微球表面上光生电子-空穴对的复合。

而且避免了光化学沉积过程中由于光腐蚀而导致CdS损失。同时，引入Ag₂S使得CdS的吸收边缘扩展到红外区域，并在各种光照射下显着提高光催化效率。

根据实验及结果提出了Ag₂S/CdS/Cd₂SO₄(OH)₂体系的光催化机理。使用紫外光或可见光照射时，CdS或 Ag₂S均可被激发以产生光生电子-空穴对；用NIR照射时，只有Ag₂S可以被激发。

在Cd²⁺/Cd⁰(-0.40 eV vs. NHE)和Cd₂SO₄(OH)₂ (-0.43 eV vs. NHE)的还原电位之间的差异下，Cd₂SO₄(OH)₂中的Cd²⁺将被原位还原为Cd⁰，Cd和Ag₂S分别作为光催化制氢和与牺牲剂反应的反应位点，成功实现了光生载流子的有效分离，显着提高了析氢活性。

In-situ-formed Cd and Ag₂S decorated CdS photocatalyst with boosted charge carrier spatial separation for enhancing UV-vis-NIR photocatalytic hydrogen evolution. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120620