空间分离光催化体系：双助催化硫化镉实现高效、稳定光解水产氢

寻找清洁和可持续的新能源是科研工作者的当务之急。氢气作为一种绿色无污染的新能源受到了研究者的广泛关注。光催化分解水产氢是一种绿色廉价的产氢途径，是“氢经济”的重要组成部分。电荷分离、光富集和表面催化反应是决定光催化产氢性能的三个关键步骤。电荷分离是光催化反应中受到科研工作者关注最多的问题。目前，引入助催化剂是用于提高电荷分离效率的有效策略，但单一助催化剂并不能完全实现电子和空穴在半导体表面的彻底分离。普遍使用的助催化剂往往是贵金属，但贵金属价格昂贵、储量低，在实际应用时受到极大的限制。因此，开发一种无贵金属的双助催化剂体系是目前研究的热点。

最近，华东理工大学张金龙教授（点击查看介绍）和邢明阳副教授（点击查看介绍）研究团队采用“硬模板-硫化自组装”的方法，开发了一种“具有电荷空间分离效应”的双助光催化剂：MnO_x@CdS/CoP。MnO_x和CoP纳米颗粒分别负载在空心CdS壳层的内壁与外壁。在模拟太阳光照射下，CdS产生的光生电子与空穴分别被外表面的CoP和内表面的MnO_x捕获，实现了电子和空穴在空间上的分离。与单助催化剂MnO_x@CdS和CdS/CoP相比，合成的MnO_x@CdS/CoP催化剂表现出更加优异且稳定的光解水产氢活性及光氧化降解有机污染物的性能。作者还比较了MnO_x@CdS/CoP与MnO_x@CdS/Pt的光解水活性。结果表明合成的MnO_x@CdS/CoP催化剂表现出更高的活性，与贵金属助催化体系相比，MnO_x@CdS/CoP双助催化剂在性能和成本上更具优势。

该成果发表在Advanced Functional Materials 上，论文的第一作者是邢明阳副教授，通讯作者是邱博诚博士和张金龙教授。该工作得到邢明阳副教授主持的国家重点研发计划“纳米科技”重点专项等的资助。

该论文作者为：Mingyang Xing, Bocheng Qiu, Mengmeng Du, Qiaohong Zhu, Lingzhi Wang and Jinlong Zhang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Spatially Separated CdS Shells Exposed with Reduction Surfaces for Enhancing Photocatalytic Hydrogen Evolution

Adv. Funct. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201702624

导师介绍

张金龙

http://www.x-mol.com/university/faculty/10415

邢明阳

http://www.x-mol.com/university/faculty/38293