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基于三维蜂窝状氮化碳与Cd0.5Zn0.5S量子点复合纳米材料的高效光催化产氢体系

DOI：10.1016/j.ijhydene.2019.09.180 期刊：International Journal of Hydrogen Energy 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 具有独特形貌的蜂窝状石墨相氮化碳（HeC3N4）被研究为一种有前景的聚合物光催化剂。本文通过简便的原位沉淀法制备了一种由HeC3N4构建的新型二元金属硫化物（Cd0.5Zn0.5S/HeC3N4）。表征数据表明，Cd0.5Zn0.5S量子点（QDs）均匀分散在HeC3N4的大孔结构（156 m2 g?1）上，该结构能提供更大的比表面积、更多催化活性位点及更广的界面接触区域，从而加速载流子迁移与分离。得益于0D/3D异质结结构，Cd0.5Zn0.5S/HeC3N4在可见光照射下显著提升了光催化产氢速率。其中Cd0.5Zn0.5S/HeC3N4-3样品表现出最高光催化活性（5145 mmol h?1 g?1），是纯Cd0.5Zn0.5S的4.3倍。此外，该复合材料经四次循环后仍保持高稳定性。增强的可见光驱动产氢性能归因于n-n型异质结的构建及大比表面积——既能抑制Cd0.5Zn0.5S纳米颗粒团聚，又可高效转移光生电子-空穴对。因此，本研究为设计先进0D/3D异质结提供了可行途径。
作者： Qian Liang，Chengjia Zhang，Song Xu，Man Zhou，Zhongyu Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于三维蜂窝状氮化碳与Cd0.5Zn0.5S量子点复合纳米材料的光催化产氢性能。

研究成果

Cd0·5Zn0·5S/HeC3N4纳米复合材料在可见光下表现出显著增强的光催化产氢性能，这归因于其独特的0D/3D异质结结构、大比表面积以及高效的电荷分离。该研究为设计用于能源应用的高级异质结光催化剂提供了见解。

研究不足

该研究聚焦于可见光下的光催化产氢，未探究其他光照条件下的性能或合成方法的可扩展性。

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