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g-C3N4/SrTiO3纳米复合材料界面耦合效应增强可见光照射下的氢气析出
摘要： g-C3N4/SrTiO3纳米复合材料是光催化领域的重要材料，但其界面相互作用在光催化反应中的作用尚未得到充分研究。本研究通过两步机械球磨与煅烧工艺制备了该复合材料，在可见光下展现出优于纯g-C3N4和SrTiO3的最高产氢活性。UV-vis DRS、PL及光电化学测试表明，g-C3N4/SrTiO3具有更强的可见光吸收能力和更快的光生电荷转移速率。此外，得益于g-C3N4/SrTiO3界面处存在的强内建电场，光生电子从g-C3N4流向SrTiO3，实现了高效电荷分离并促进更多H2O分子光还原为H2。本工作阐明了内建电场在g-C3N4/SrTiO3光催化剂产氢过程中的关键作用。
关键词： 内建电场，g-C3N4，可见光，析氢反应，SrTiO3
更新于2025-09-24 01:03:49
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垂直嵌入式MoS?/石墨烯异质结构的一锅法组装及其在析氢反应中的高性能表现
摘要： 二维二硫化钼在替代贵金属用于析氢反应方面具有巨大潜力。本文报道了一种一锅法原位组装策略，在石墨烯表面垂直嵌入生长二硫化钼纳米晶体。这种夹层结构不仅能暴露更多二硫化钼边缘的活性位点，还能降低层状石墨烯载体的堆叠倾向，从而显著提升析氢反应性能。该材料在10 mA·cm?2电流密度下仅表现出142 mV的过电位和68 mV·dec?1的塔菲尔斜率，达到同类材料的最佳水平。此外，该方法操作简便、环境友好且适合规?；?，具有实际应用价值。
关键词： 石墨烯、析氢反应、二硫化钼、电催化、夹层结构
更新于2025-09-24 04:46:54
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分层Ni-MoSex@CoSe2核壳纳米球作为高效染料敏化太阳能电池和碱性析氢的高活性双功能催化剂
摘要： 基于过渡金属硒化物的核壳结构纳米复合材料因其大比表面积、丰富的边缘位点以及核壳间的协同作用，在能源转换领域作为无铂电催化剂具有广阔的发展前景。本研究以沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-67)为钴源，通过简便的包覆工艺将其组装在甘油前驱体纳米球上，成功制备了核壳结构过渡金属硒化物纳米球。经硒化处理后形成的核壳结构具有Ni-MoSex内核支撑CoSe2外壳（记作Ni-MoSex@CoSe2 CSNs）。该材料不仅具有大量活性位点，还能有效吸附/传输碘离子和氢离子。因此，Ni-MoSex@CoSe2在染料敏化太阳能电池(DSSCs)和碱性析氢反应(HERs)中表现出优异性能：基于该材料的DSSCs实现了9.58%的卓越光电转换效率(PCE)，显著高于铂催化剂(8.32%)；作为1.0 M KOH中HER电催化剂时，其起始过电位低至37.5 mV，塔菲尔斜率仅为68.9 mV dec?1。本研究为设计高效低成本核壳纳米材料提供了新思路，该方法可拓展应用于其他铂基催化剂替代品的合成。
关键词： 析氢反应，核壳纳米球，双功能催化剂，染料敏化太阳能电池，Ni-MoSex@CoSe2，过渡金属硒化物
更新于2025-09-19 17:13:59
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脉冲激光沉积法制备的MoSx~2+?′/Mo与MoSx~3+?′薄膜的结构、组成及析氢电催化性能对比研究
摘要： 通过采用轴向和非轴向脉冲激光沉积（PLD）技术，以MoS2为靶材制备MoSx薄膜，并对其析氢反应（HER）的结构、组成及效率进行了系统深入研究。在氩气缓冲环境中使用标准轴向PLD配置并优化压力参数，可形成由Mo颗粒支撑的薄层MoSx~2+δ（δ约0.7）多孔复合薄膜。当负载量增至约240 μg/cm2时，MoSx~2+δ/Mo薄膜的HER性能达到峰值。而非轴向PLD工艺中，基底位于激光羽流膨胀轴线上，通过沉积被氩分子散射的羽流原子组分形成均匀的MoSx~3+δ（δ约0.8-1.1）薄膜，其HER性能在负载量约163 μg/cm2时趋于饱和。MoSx~3+δ薄膜具有更高的析氢转化频率催化活性，但实现10 mA/cm2电流密度所需的最低过电位分别为：非轴向PLD薄膜-162 mV，轴向PLD薄膜-150 mV。电化学特性测量表明，这些薄膜HER性能差异源于其独特的形貌特征。
关键词： 纳米催化剂、缓冲气体、脉冲激光沉积、过渡金属硫族化合物、析氢反应
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有共形氧化铜和保护层的串联硅微柱阵列光阴极（通过脉冲激光沉积制备）
摘要： 本研究表明，通过脉冲激光沉积(PLD)制备的高质量?；げ愣許i-Cu2O微柱阵列的影响，旨在克服光降解问题并实现光电化学(PEC)水分解的长期稳定运行。我们系统评估了具有不同设计参数的平面与微柱器件结构及其对PEC析氢反应的影响。在平面器件基底上，发现600 nm厚度的Cu2O薄膜与厚度比为5:1的Cu2O/CuO异质结层具有最优性能。相较于平面Si/Cu2O器件，平面Si/Cu2O/CuO异质结构展现出更高的光伏性能(Jsc=20 mA/cm2)，但微柱器件未呈现此提升。通过PLD在Si/Cu2O平面与微柱阵列上制备ZnO(25 nm)和TiO2(100 nm)多功能覆盖层，形成可抑制光腐蚀的空穴选择性钝化层。对比微柱Si/ITO-Au/Cu2O/ZnO/TiO2/Pt堆叠结构与平面器件，在优化条件下，以Pt作为析氢反应催化剂的Si/Cu2O光阴极在0 V vs RHE电位下实现7.5 mA cm?2的光电流，起始电位为0.85 V vs RHE，并保持75小时稳定运行。
关键词： 串联光阴极、氧化铜、硅微柱阵列、析氢反应、脉冲激光沉积
更新于2025-09-19 17:13:59
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掺氧二硫化钼量子点用于高效电催化产氢
摘要： 在本研究中，我们报道了一种用于析氢反应（HER）的氧掺杂二硫化钼量子点（O–MoS2 QD）杂化电催化剂。通过肼介导的氧掺杂一锅微波法制备了O–MoS2 QDs。该合成方法简便、省时，适用于大规模制备。平均尺寸为5.83纳米、层数为1-4层的超小O–MoS2 QDs可均匀分布在还原氧化石墨烯（RGO）表面。得益于独特的结构、MoS2 QDs中氧的掺杂效应以及丰富的活性位点，O–MoS2 QD杂化材料在HER中表现出优异的电催化性能。在酸性溶液中，该材料在10 mA/cm2电流密度下仅需76 mV过电位，塔菲尔斜率为58 mV/dec。此外，该O–MoS2 QD杂化材料还展现出卓越的稳定性和耐久性，在1000次循环伏安测试后电流密度损失可忽略不计。本工作中电催化剂的设计与合成为制备高效稳定的非贵金属HER电催化剂开辟了新途径。
关键词： 电催化产氢、氧掺杂二硫化钼量子点、微波合成、还原氧化石墨烯、析氢反应
更新于2025-09-19 17:13:59
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无贵金属MoS2纳米片耦合MAPbI3光催化剂实现高效稳定的可见光驱动产氢
摘要： 我们报道了二硫化钼纳米片（MoS2 NSs）作为助催化剂与MAPbI3原位耦合，形成了一种高效的可见光驱动析氢复合光催化剂。其中性能最优的MAPbI3/MoS2 NSs在MAPbI3饱和HI溶液中展现出极高的产氢速率（206.1 μmol h-1），分别是原始MAPbI3（1.7 μmol h-1）的121倍和MAPbI3/Pt/C（68.5 μmol h-1）的3倍以上，且该复合材料在156小时反应中表现出优异的产氢稳定性。
关键词： 光催化剂、二硫化钼纳米片、可见光驱动、MAPbI3、析氢反应
更新于2025-09-19 17:13:59
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脉冲激光沉积法直接生长高含量1T相MoS2薄膜用于析氢反应
摘要： 这种基于改性二硫化钼的材料具有更高的导电性和丰富的活性位点，有望成为析氢反应（HER）中多种非贵金属电催化剂之一。本研究通过脉冲激光将块状二硫化钼剥离形成小尺寸二硫化钼团簇，将其分散于固态硫中进一步形成多孔薄膜。通过在二硫化钼靶材中添加不同含量的硫来调控所制备薄膜中1T相二硫化钼的比例，该添加量同时会影响薄膜的孔隙结构。最终获得的高含量1T相二硫化钼薄膜具有更高的金属导电性和更多活性位点，相比纯二硫化钼薄膜表现出更优异的HER催化活性——其塔菲尔斜率低至38 mV·dec?1，在10 mA·cm?2电流密度下的过电位仅为151 mV。
关键词： 脉冲激光沉积、硫掺杂、1T相二硫化钼、析氢反应
更新于2025-09-19 17:13:59
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MoSe2-Mo2C无缝异质结通过高效电荷转移实现高性能析氢反应
摘要： 通过化学气相沉积法合成了由Mo2C和MoSe2组成的新型异质结，该材料在酸性和碱性介质中均表现出优异的析氢反应电催化性能。所制备的Mo2C/MoSe2异质结因其增强的导电性和大比表面积而实现高效析氢。进一步的密度泛函理论计算证实，在Mo2C与MoSe2的界面区域存在金属诱导间隙态，这种结构有利于快速电荷转移，从而促进析氢反应。
关键词： DFT计算、析氢反应、二碳化钼、异质结、化学气相沉积、二硒化钼、电催化剂、金属诱导间隙态
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于产氢与高附加值化学品联产的光催化剂
摘要： 利用可再生太阳能将水转化为清洁氢燃料，有望解决全球能源与环境问题。然而传统光催化析氢反应效率低下且稳定性差，因此需添加空穴捕获剂来提升光生电子-空穴对的分离效率，并通过消耗强氧化性光生空穴改善稳定性。但该方法存在成本增加和废弃物产生的缺陷。近期研究者报道了采用生物质、生物质衍生中间体、塑料废料及多种醇类等丰富易得的空穴捕获剂，在半导体光催化剂作用下实现析氢反应与高附加值化学品联产的新思路。因此，全面总结这类光催化剂的特性、性能与作用机制，并系统评述该新兴领域的研究进展、挑战与机遇具有重要现实意义。本文：1）系统阐述耦合选择性氧化、C-H键活化、C-C偶联及非选择性氧化反应的光催化剂作用机制；2）建立选择性氧化转化率/选择性的计算方程；3）重点归纳并对比近期报道的光催化剂，特别分析物化特性与性能关联及光催化机理；4）评估当前研究进展与挑战。
关键词： 碳-碳偶联、碳-氢活化、选择性氧化、光催化、析氢反应
更新于2025-09-19 17:13:59