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建一流电气学科

西安交大电气学院在构筑新型光催化制氢催化剂方面取得重要进展
2018-12-06  

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近日,西安交通大学电气学院电力设备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换纳米材料研究中心,将原位硫化法和碱刻蚀法相结合,制备了具有中空通道的ZnO@ZnS核壳异质结,然后采用化学沉积法对其进行金纳米颗粒的修饰,最终得到了金纳米颗粒修饰的具有中空通道结构的ZnO@ZnS核壳异质结(HZOS4A4),其光催化制氢效率为目前ZnO-ZnS体系的最高值(56.98 mmol h1g1),表观量子效率达到25.47 %(365 nm)。研究发现:金纳米颗粒修饰起到两方面的作用,一方面,金与半导体之间形成肖特基势垒,促进电子的定向迁移;另一方面,位于两个半导体之间的金颗粒作为电子传输的媒介,促进Z型电荷传输机制的形成。中空通道构筑了更多的表面,缩短了电荷向表面传输的距离。两者协同作用,有效促进了光生载流子的快速分离和迁移。该成果从构筑方法和结构调控两方面为开发新型高效的异质结光催化剂提供了新的思路。

该研究成果以“Au decorated hollow ZnO@ZnS heterostructure for enhanced photocatalytic hydrogen evolution: The insight into the roles of hollow channel and Au nanoparticles”为题发表在催化领域顶级期刊Applied Catalysis BEnvironmental日本无吗不卡高清免费上(影响因子11.698),论文第一作者为电气学院博士生马丹丹,通讯作者为电气学院牛春明教授团队石建稳副教授,论文的国际合作者为澳大利亚昆士兰大学王连洲教授,西安交通大学是第一作者与第一通讯单位。该研究工作得到了国家自然科学基金、西安交通大学国际电介质研究中心、西安交通大学分析测试共享中心的支持。

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