1. 文章信息

標題：Size-dependent electron injection over sensitized semiconductor heterojunctions for enhanced photocatalytic hydrogen production

頁碼（mǎ）：Applied Catalysis B: Environmental 2022, 308, 121218

DOI：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121218

2. 文章鏈接

Size-dependent electron injection over sensitized semiconductor heterojunctions for enhanced photocatalytic hydrogen production

3. 期刊信息

期刊名：Applied Catalysis B: Environmental

ISSN：0926-3373

2021年影響因（yīn）子：19.506

分區信息：中科院1區Top；JCR分區（Q1）

涉及研究方向：光電催化

4. 作者信息：第一作者是徐文凱博士。通訊作者為天津工業大學梅東海（hǎi）教授、黃（huáng）宏亮副研究員，張貴（guì）榮研究員。

5. 正文中標記了“The reactions were conducted using a photocatalytic H2 production system (CEL-PAEM-D8) furnished by Beijing China Education Aulight Co., Ltd.”

文章簡介：

半導體光催（cuī）化分解（jiě）水製氫被認為是解決未（wèi）來能源危機和環境汙染問題的（de）理想途徑。其中，半導體異（yì）質結光催化劑，因為其具有優（yōu）異的光捕獲能力，高效的電荷分離，快（kuài）速的反應動力學以及（jí）長（zhǎng）期的循環穩（wěn）定性，從而引起了廣泛的關注。到目前為止，大量的研究致（zhì）力於（yú）設計和構造各種各樣類型的異質結（比如Type II，Z-Scheme/S-scheme等），用於探究異（yì）質結形成的內在機理和（hé）光生電子-空穴高效（xiào）的分離。然而，半導體異質結界麵之間的電子傳遞速率對其光催化分解水產氫活性的影響（xiǎng）尚（shàng）未得到係統深入的（de）研究。

在本文（wén）中，作者以（yǐ）超薄2D MOF納米片（Cd-TCPP）作為模板（bǎn），以硫代乙酰胺（àn）作為硫源，采用MOF模板原位硫化策略，合成得到CdS納米粒子修飾的Cd-TCPP複合（hé）納米片（CdS/Cd-TCPP）。通（tōng）過控製硫化反應時間，可（kě）以很容易地（dì）實現對Cd-TCPP納（nà）米片表麵CdS量子點尺寸的有效調控。同原始的Cd-TCPP和單純（chún）的CdS相比（bǐ），CdS/Cd-TCPP異質結（jié）展現出優異和穩健（jiàn）的光催化分解水產（chǎn）氫性能，最高活性為3150 μmol·h-1·g-1。綜合實驗表征和理論計算結果表明（míng），CdS/Cd-TCPP異質結界麵之間電子傳遞速率和光催化分解水產氫活性能夠通（tōng）過控製（zhì）原（yuán）位合成（chéng）的CdS量子點尺寸來調節，異質結界麵之間電子傳遞的驅（qū）動力來源於CdS和Cd-TCPP兩者導帶之間的能量差。具體地說，較大尺寸的CdS量子點，由於其具有更低的導帶位置，從而增大了異質結界麵之間電子（zǐ）注（zhù）入（rù）的驅動力，更（gèng）加有（yǒu）利於接受來自Cd-TCPP注入的電（diàn）子，因此展現出更高的光催化性能。我們相信，這些新發現將豐（fēng）富（fù）我們對異質結光催化劑進一步的認識，並為設計用（yòng）於太陽能到化學能轉（zhuǎn）換過（guò）程的高效光（guāng）催化劑提供了（le）一種有前景的策（cè）略（luè）。

本（běn）文提出的量子點尺寸控製的電子注入動力學調節方法對於未來設計合成新型高性（xìng）能催化劑材料有（yǒu）重（chóng）要指導意義。
文章DOI : https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121218，原文鏈接：Size-dependent electron injection over sensitized semiconductor heterojunctions for enhanced photocatalytic hydrogen production