Z型光催化劑產氫研究獲進展

據中國科學院網站新聞報道：開kai發fa清qing潔jie和he可ke再zai生sheng能neng源yuan是shi緩huan解jie能neng源yuan短duan缺que和he環huan境jing惡e化hua問wen題ti的de必bi然ran選xuan擇ze。氫qing氣qi由you於yu其qi燃ran燒shao產chan物wu沒mei有you二er次ci汙wu染ran而er被bei認ren為wei是shi最zui理li想xiang的de清qing潔jie燃ran料liao。太tai陽yang光guang光guang催cui化hua分fen解jie水shui製zhi氫qing，為wei清qing潔jie高gao效xiao地di轉zhuan化hua利li用yong太tai陽yang能neng、消xiao除chu環huan境jing汙wu染ran問wen題ti提ti供gong了le一yi條tiao極ji具ju發fa展zhan前qian景jing的de技ji術shu路lu徑jing，引yin起qi國guo內nei外wai學xue者zhe的de研yan究jiu興xing趣qu。然ran而er，單dan一yi催cui化hua劑ji存cun在zai可ke見jian光guang利li用yong率lv低di或huo電dian子zi空kong穴xue複fu合he率lv高gao的de問wen題ti
，嚴yan重zhong製zhi約yue了le其qi光guang催cui化hua製zhi氫qing性xing能neng。

Cd0.8Zn0.2S/Au/g-C3N4光催化產氫的過程示意圖

中國科學院新疆理化技術研究所環境科學與技術研究室科研人員通過光沉積法，在g-C₃N₄基底上生長Au納米顆粒，然後在Au上負載Cd_xZ_n1−_xS固溶體，製備了Z型Cd_xZ_n1−_xS/Au/g-C₃N₄光催化劑，對其結構
、形貌和光學性能進行了係統研究。以葡萄糖為犧牲劑，研究了Z型光催化劑在可見光（λ>420nm）下光解水製備氫氣的性能。結果表明
，Cd_0.8Zn_0.2S/Au/g-C₃N₄具有優異的產氫性能，分別是Au/g-C₃N₄和CdS/Au/g-C₃N₄的52.2倍和8.63倍；Z型光催化劑產氫活性的提高主要歸因於其光生載流子的高效分離。此外，Cd_0.8Zn_0.2S的引入
，可以抑製光催化過程中副產物CO和CO₂的產生。該工作為設計高效光催化產氫催化劑提供了新思路。

該研究結果作為“front cover”發表於《科學通報》（Science Bulletin）。此研究工作得到國家自然科學基金、中科院“西部之光”
、中科院卓越青年科學家等項目支持。