聚焦！武汉大学发表重要研究成果，IF=22！
论论资讯 ｜ 2024-04-24 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Nickel porphyrin/ZnIn<sub>2</sub>S<sub>4</sub> heterojunction with Ni-S highway for boosting charge separation and visible-light-driven H<sub>2</sub> production
Jia H.; Shao X.; Wang Y.; Zhang J.; Li R.; Peng T.
Published：2024-09-15
DOI：10.1016/j.apcatb.2024.124090
研究背景
社会上对环境保护和可再生能源的需求日益增长，然而，当前在光催化剂领域存在着一些挑战。光催化剂在利用可见光进行水分解制氢等过程时，常常遭遇电子-空穴复合的问题，限制了效率的提升。
研究内容
最近，一项名为《镍卟啉/ZnIn<sub>2</sub>S<sub>4</sub>异质结：通过镍-硫通道促进电荷分离和可见光驱动的H<sub>2</sub>产生》的研究发表在《应用催化B：环境》期刊上。研究使用了镍卟啉（NiTPP）和ZnIn<sub>2</sub>S<sub>4</sub>（ZIS）花状微球构建了一种新型无机-有机异质结（NiTPP/ZIS）。与单独使用的NiTPP和ZIS相比，NiTPP/ZIS表现出更强的光吸收、电荷分离和光电化学性能。研究发现，NiTPP/ZIS异质结中存在一种II型异质结机制，通过在NiTPP和ZIS组分之间形成的镍-硫通道促进电荷分离。NiTPP/ZIS异质结无需额外的协同催化剂，在最佳质量比下，在可见光（λ ≥ 400 nm）照射下，具有64.0%的优越量子效率和2305 μmol h<sup>−1</sup>的显著H<sub>2</sub>产生活性，分别比ZIS和NiTPP单独使用时高出10倍和256倍。这项研究为构建高性能人工光合成系统提供了新的思路。
研究意义
该研究的创新之处在于成功构建了一种新型的无机-有机异质结，提高了光催化剂的效率和产氢活性。通过这项工作，为开发高性能的人工光合成系统奠定了基础，有望在环境保护和可再生能源领域发挥重要作用。
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