韩燕玲博士/刘园园博士/王鹏副教授Applied Catalysis A-General：2D/1D Fe2P/Cd0.9Zn0.1S光催化剂用于光催化产氢

太阳能光催化分解水产氢被认为是解决能源短缺和环境问题的有效策略之一。金属硫化物如Cd_0.9Zn_0.1S因其合适的能带结构及优异的光电特性被认为是理想的光催化剂。然而，金属硫化物由于光腐蚀现象严重，导致其稳定性较差。助催化剂的负载不仅可以提供额外的催化活性位点，而且能够降低产氢过电位，有效提高电子、空穴的分离效率，在一定程度上抑制硫化物的光腐蚀。Fe₂P具有活性位点丰富、析氢过电位低的特点，是一种很有前途的取代贵金属的助催化剂。本工作通过在Cd_0.9Zn_0.1S纳米棒表面原位生长Fe₂P纳米片，形成独特的2D/1D结构，增大二者的接触面积，有利于光生载流子的传输。Fe₂P/Cd_0.9Zn_0.1S复合光催化剂产氢速率高达38.48 mmol h⁻¹ g⁻¹，是纯Cd_0.9Zn_0.1S产氢速率的8倍，甚至高于贵金属Pt修饰的Cd_0.9Zn_0.1S。实验表征和理论计算结果表明：Fe₂P与Cd_0.9Zn_0.1S之间存在电子相互作用，Fe₂P作为助催化剂收集电子，促进电子与空穴的转移和分离。本工作为高效光催化剂的设计提供了思路。