中科大研製出新型硫化物高效光催化劑

2020-10-26 中工網

記者10月21日從中國科學技術大學獲悉，近日，該校俞書宏院士團隊發展了一種膠體化學合成法，成功製備了一種新型四元硫化物單晶納米帶光催化劑，並表現出優異的光催化產氫性能。相關成果日前發表在《自然·通訊》上，為設計開發新型高效光催化劑提供了新途徑。

設計新型半導體納米材料以捕獲太陽能並實現高效光化學轉化，是解決全球能源與環境危機的理想途徑之一。銅基多元硫化物具有良好的可見光吸收性能，是一種重要的光催化劑材料。然而，其低的電導率和高的光生載流子複合速率，阻礙了銅基四元硫化物在光催化領域的應用，製備高效的銅基四元硫化物光催化劑面臨重要挑戰。

俞書宏團隊在研究中發現，納米晶的形貌和表面晶面可以有效地增強和優化半導體材料的光催化性能，而且單晶結構的銅基多元硫化物更有利於電荷分離進而增強光催化性能。他們設計了一種簡單的膠體化學合成法，成功製備了只暴露某個特殊晶面的單晶銅基多元硫化物納米帶。這種納米帶光催化劑性能優異，且具有很好的穩定性。

這項研究利用表面活性劑輔助成功製備暴露特定晶面的納米帶，提出一種多元硫化物納米光催化劑設計的新策略，有望拓展到其他多元硫族化合物納米晶的合成並通過完善合成方法實現其形貌和表面的精細調控，預期在光電探測和光電催化等方面具有獨特應用價值。（記者 陳婉婉）

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