科研工作
当前栏目金属硫化物凭借出色的光催化活性、可调节的带隙以及成本效益,正成为先进光催化系统中的关键材料。然而,光不稳定性和低效的界面电荷转移等难题,限制了其在海水中的广泛应用。
鉴于此,生化学院教师在《International Journal of Hydrogen Energy》期刊发表了题为“Deep eutectic solvent-assisted preparation of CdZnS?graphene oxide core?shell composite with molecular level coupling interface for photocatalytic natural seawater splitting”的文章。
该工作采用新型低共熔溶剂(DESs)作为前驱体,通过一步热解结合硫化工艺,成功合成了 CdZnS - 氧化石墨烯(CZS - GO),此方法尚属首次应用。DES中独特的溶剂环境及均匀的分子间氢键,对 GO 壳层的原位生长以及分子级耦合界面的形成起到关键作用,不仅减少了光腐蚀,还加速了电荷转移。此外,GO 壳层独特的二维平面结构,增强了电子向表面的快速迁移,促进了氢离子的捕获以产生氢气。光催化测试显示,C0.5Z0.5S - GO 复合材料在淡水中的析氢速率可达 10.4 mmol∙g−1∙h−1,在可见光下用于海水光催化时,析氢速率为 8.2 mmol∙g−1∙h−1。
该研究为合成适用于淡水和海水环境中析氢的光催化剂引入了全新策略,有望推动光催化制氢领域的进一步发展,为解决能源问题提供新的思路与方法,在未来能源产业中展现出广阔的应用前景。
撰稿人:李晓茵
审核人:高 星