中科院蘇州醫工所在納米棒陣列可見光催化產氫研究中取得進展

中國商務新聞網報道： ZnO和TiO2shikuanjindaibandaoti，zaiziwaiboduanyoulianghaodeguangcuihuachanqingnengli
，danbujubeikejianguangxiangyingnengli。ruojiangqixishouguangputuozhandaokejianguangboduan，zekechongfenliyongtaiyangguangquanguangpunengliang，shijiyingyongqianlijuda。tongshi
，liuhuawutixiyouyuqizhibeiguochengjianbian，huaxuexingzhixiangduiwending
，bingjuyoukejianguangboduanxiangying，nengliangzhuanhuaxiaolvjiaogao，qieheqitacailiaotixixiangrongxingjiaohaoershoudaoqinglai。yinci，keyikaolvzaiZnO@TiO2核殼結構納米棒表麵負載硫化物納米顆粒，通過形成PN異質結使其具有良好的可見光響應。

　　中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所檢驗室研究員董文飛帶領研究團隊在前期研究基礎上
，改進了水熱合成方法並製備了超長ZnO@TiO2核殼結構納米線（圖1）。通過在其表麵負載硫化物固溶體ZnIn0.25Cu0.02S1.395，獲(huo)得(de)了(le)高(gao)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)的(de)薄(bo)膜(mo)電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)，將(jiang)寬(kuan)禁(jin)帶(dai)半(ban)導(dao)體(ti)同(tong)窄(zhai)禁(jin)帶(dai)半(ban)導(dao)體(ti)結(jie)合(he)
，使(shi)光(guang)吸(xi)收(shou)從(cong)紫(zi)外(wai)波(bo)段(duan)拓(tuo)展(zhan)到(dao)可(ke)見(jian)光(guang)波(bo)段(duan)。同(tong)時(shi)
，詳(xiang)細(xi)討(tao)論(lun)了(le)納(na)米(mi)棒(bang)陣(zhen)列(lie)中(zhong)PN異質結的階梯能帶結構和界麵電子傳輸特性（圖2），並進行了光電化學性能表征（圖3）和可見光催化水裂解產氫能力測試（圖4）。

　　研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，此(ci)材(cai)料(liao)在(zai)可(ke)見(jian)光(guang)波(bo)段(duan)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)光(guang)吸(xi)收(shou)特(te)性(xing)
，化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)穩(wen)定(ding)，能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率(lv)較(jiao)高(gao)
，對(dui)環(huan)境(jing)無(wu)毒(du)性(xing)且(qie)與(yu)其(qi)他(ta)材(cai)料(liao)體(ti)係(xi)相(xiang)容(rong)性(xing)較(jiao)好(hao)。特(te)別(bie)地(di)，其(qi)具(ju)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)光(guang)催(cui)化(hua)產(chan)氫(qing)能(neng)力(li)，且(qie)便(bian)於(yu)與(yu)微(wei)納(na)光(guang)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)集(ji)成(cheng)，在(zai)能(neng)源(yuan)和(he)納(na)米(mi)光(guang)電(dian)子(zi)學(xue)領(ling)域(yu)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)良(liang)好(hao)。相(xiang)關(guan)結(jie)果(guo)發(fa)表(biao)在(zai)Nanoscale, 2015, 7: 11082-11092。

　　以上工作得到國家自然科學基金
、國家重大基礎研究項目
、中國國際科學技術合作項目、吉林省科技廳、蘇州市科技局和中科院“百人計劃”等項目的支持。（據：中國科學院)

圖1 製備的納米棒陣列及負載硫化物固溶體後的掃描電鏡（SEM）照片

圖2 負載硫化物固溶體的ZnO@TiO2納米棒陣列的光催化機理

圖3 負載硫化物固溶體的ZnO@TiO2納米棒陣列的光電特性表征

圖4 負載硫化物固溶體的ZnO@TiO2納米棒陣列的產氫性能