鎢酸鹽複合光催化劑實現高效光解水産氫

近期，復旦大學研究者設計出了一種鎢酸鹽複合光催化劑——NiS/ZnIn2S4/AgIn(WO4)2納米複合材料，其因具有高催化活性、高選擇性和高穩定性等特點，而能實現高效光解水産氫，以彌補近年來報道的大部分鎢酸鹽類以及ZnIn2S4類光催化劑。

氫氣是可持續發展的一種綠色能源載體。然而，地球上的氫大部分都被鎖在水分子中，難以被利用。爲應對實際的能源需求，光催化分解水技術的發展勢在必然。太陽能是一種豐富的可再生能源，以其驅動光催化劑直接分解水制氫是一種完美的策略。儘管目前付出了諸多的努力，但是光催化劑依舊存在可見光響應性差，光生載流子易複合，表面析氫反應勢壘高、生産成本高的問題，進而導致光解水産氫效率低。

因此，爲了開發出具有良好光催化穩定性的光催化劑，復旦大學研究者就采用了溶劑熱法製備出NiS/ZnIn2S4/AgIn(WO4)2納米複合光催化劑。其生産步驟如下：先在AgIn(WO4)2矩形納米管表面上均勻生長薄層ZnIn2S4納米片，後通過光沉積法，在二元材料表面均勻負載NiS納米顆粒，即可制得具有分層結構的NiS/ZnIn2S4/AgIn(WO4)2三元複合光催化劑。

研究表明，緊密接觸的ZnIn2S4與AgIn(WO4)2，能形成S型异質結，從而實現光生載流子的高效分離。NiS能有效降低表面析氫反應的活化能，從而進一步提高光催化産氫效率。

相關研究成果已以“Fabrication of noble-metal-free hierarchical rectangular tubular S-scheme NiS/ZnIn2S4/AgIn(WO4)2 nanocomposite for highly efficient photocatalytic hydrogen evolution”爲題發表在Chemical Engineering Journal上。

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