| Z型CdIn2S4/ZnSnO3异质结的构筑及其光催化产氢性能 |
| Construction of Z-scheme CdIn2S4/ZnSnO3 heterostructure for photocatalytic hydrogen production performance |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 王传涛 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省化学反应工程重点实验室, 延安 716000 | | | 王英仙 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省化学反应工程重点实验室, 延安 716000 | | | 郭莉 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省化学反应工程重点实验室, 延安 716000 | | | 杨志雄 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省化学反应工程重点实验室, 延安 716000 | | | 周思凡 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省化学反应工程重点实验室, 延安 716000 | | | 杜锐 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省化学反应工程重点实验室, 延安 716000 | | | 王丹军 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省化学反应工程重点实验室, 延安 716000 | wangdj761118@163.com |
|
| 摘要: 通过高温煅烧ZnSn(OH)6前驱体制备了双壳中空立方体结构的ZnSnO3(ZSO)，进而采用水热法将CdIn2S4(CIS)纳米晶包裹在ZSO表面，成功制备了CdIn2S4/ZnSnO3(CIS/ZSO)异质催化剂。活性产氢实验结果表明，CIS、ZSO物质的量之比为12%时制备的12% CIS/ZSO具有优异的光催化产氢性能，在3 h内产氢量为1 676.48 μmol·g-1，分别是ZSO和CIS的12倍和8倍。ZSO光催化析氢反应活性的增强归因于CIS/ZSO异质结构的成功构建，异质界面的形成显著提高了光生电子/空穴对的分离效率，降低了其复合率。通过对电荷转移路径的分析，提出了可能的反应机理。 |
| 关键词: Z型 CdIn2S4/ZnSnO3异质结 光催化水分解 氢气 |
| 基金项目: 国家自然科学基金(No.22168040，22162025)、陕西省科技厅项目(No.2022JM-062)和陕西省大学生创新创业计划项目(No.S202210719056)资助。 |
| Abstract: The double shell hollow cube structural ZnSnO3(ZSO) was prepared by high-temperature calcination with ZnSn(OH)6 as a precursor. Then, the CdIn2S4 (CIS) nanocrystalline was wrapped on the surface of ZSO by a hydrothermal method. Thus CdIn2S4/ZnSnO3 (CIS/ZSO) heterostructures were successfully prepared. The photocatalytic hydrogen evolution reaction (HER) result indicated that the as-prepared 12% CIS/ZSO heterostructure obtained with the molar ratio of CIS to ZSO of 12% exhibited excellent photocatalytic H2-production activity with the hydrogen yield of 1 676.48 μmol·g-1 for 3 h, about 12 times and 8 times of original ZSO and CIS, respectively. The enhanced activity of the ZSO photocatalytic HER was attributed to the successful construction of the CIS/ZSO heterostructure. The formation of the CIS/ZSO heterostructural interface significantly improved the separation efficiency of photogenerated electron/hole pairs and reduced their recombination rate. Furthermore, the possible reaction mechanism was proposed by analyzing the charge transfer pathway. |
| Keywords: Z-scheme CdIn2S4/ZnSnO3 heterostructure photocatalytic water splitting hydrogen |
| 投稿时间：2022-09-07 修订日期：2023-06-15 |
| 摘要点击次数: 3053 |
| 全文下载次数: 913 |
| 王传涛,王英仙,郭莉,杨志雄,周思凡,杜锐,王丹军.Z型CdIn2S4/ZnSnO3异质结的构筑及其光催化产氢性能[J].无机化学学报,2023,39(8):1637-1648. |
| 查看全文 查看/发表评论 下载PDF阅读器 |
| Support information: 相关附件： 220408_Supporting_Information.pdf |
|
|
|
|
|
|
