等离子体金属-半导体纳米复合材料有望显著提高基于半导体的光催化剂在整个太阳光谱范围内将太阳能转化为氢的效率。
然而,其潜在的增强机制尚不清楚,总体效率仍然较低。
基于此,2025年3月17日,贵州大学杨晶亮、祁小四 、Yang Meng等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Exploring the Mechanisms of Charge Transfer and Identifying Active Sites in the Hydrogen Evolution Reaction Using Hollow C@MoS2-Au@CdS Nanostructures as Photocatalysts》的研究论文。
在此,作者开发了一种空心C@MoS2-Au@CdS纳米复合光催化剂,以实现宽光谱范围内光催化析氢反应(HER)的改善。
瞬态吸收光谱实验和电磁场模拟表明,与处理过的样品相比,未经处理的样品表现出较高的硫空位密度。
因此,在近场增强作用下,CdS的光生电子和Au纳米颗粒的带内或带间跃迁产生的热电子能有效转移到CdS表面,从而显著提高CdS的HER活性。
此外,原位拉曼光谱提供了在HER过程中CdS表面S─H中间物种的光谱证据,并通过同位素实验得到验证。
密度泛函理论模拟确定了CdS中的硫原子是HER的催化活性位点。
这些发现加深了对电荷转移机制和HER路径的理解,为设计具有增强效率的等离子体光催化剂提供了宝贵的见解。
Exploring the Mechanisms of Charge Transfer and Identifying Active Sites in the Hydrogen Evolution Reaction Using Hollow C@MoS2-Au@CdS Nanostructures as Photocatalysts,Advanced Materials,2025. https://doi.org/10.1002/adma.202501091
