关中杰课题组JMCA：负载CoOₓ团簇显著延长光生空穴寿命以增强ZnIn₂S₄光催化全水分解性能

文章预览

第一作者：张庆省 通讯作者：关中杰副教授，阴化冰副教授 通讯单位：河南大学 纳米科学与工程研究院 论文DOI： 10.1039/d4ta02620a 全文速览 光催化剂的光催化全水分解性能仍受到光生空穴利用效率低的限制。研究表明，金属氧化物团簇可以通过离散的能带有效地从光催化剂中提取空穴。然而，光生电荷的传输路径以及激发态的衰减动力学尚有待进一步确认和探索。本文通过在ZnIn 2 S 4 (ZIS)上负载超小CoO x 团簇，用于光催化全水分解。实验表征证明，CoO x 团簇可以有效捕获ZIS的空穴，从而抑制电荷重组。飞秒瞬态吸收光谱（fs-TAS）显示，CoO x 团簇捕获空穴的寿命能够延长到911.6 ps，使其有更多机会参与表面反应。此外，密度泛函理论计算表明，CoO x 团簇作为水分子的优先吸附位点有利于表面水氧化反应。基于上述因素，优化后的CoO x /ZIS在可见光照射 ………………………………