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具有增强析氢光电流催化活性的二硫化钼/银/p型硅纳米线异质结构
摘要： 合适的半导体及其与催化剂的高效耦合对析氢反应（HER）至关重要。本文通过简单的两步法构建了三元异质结构MoS2/Ag/p型硅纳米线（SiNWs）阵列光阴极：先通过电偶置换法使Ag在SiNWs上自还原，再通过直接热分解负载MoS2。在Si与MoS2之间引入Ag界面层以促进电荷转移并抑制光生电子-空穴对的复合。MoS2/Ag/SiNWs在-1.0 VRHE下表现出62 mV的起始电位和50 mA cm?2的光电流密度，且具有良好的稳定性。此外，该材料每分钟可产生325.9 mL氢气。MoS2/Ag/SiNWs优异的HER催化活性源于Ag层改善了固-固界面的电荷传输，使更多电子从SiNWs流向MoS2，从而有效分离光电子和空穴。这项工作展示了新型异质结构在稳健高效光电化学析氢中的潜力。
关键词： 异质结构、二硫化钼、析氢反应、银层、P型硅线阵列
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过负载二硫化钼提升P型硅纳米线阵列的光电化学析氢性能
摘要： 为改善硅纳米线（SiNWs）的光电化学性能，采用两步法制备了MoS2/SiNWs复合材料。首先通过金属催化无电蚀刻（MCEE）法合成SiNWs，再利用直接热分解法将MoS2沉积于其表面。MoS2既作为光吸收材料又充当析氢反应（HER）催化剂，同时与SiNWs形成促进电荷分离的异质结。该MoS2/SiNWs在55 mV起始电位下展现出优异的析氢催化活性，在模拟太阳光照射下-1.0 VRHE电位获得25 mA cm?2的光电流密度（约为纯SiNWs的6倍），且载流子浓度提升100倍。其增强的光催化析氢性能源于界面肖特基结——既能促进光生电子-空穴对的产生，又可抑制电荷复合，使其成为极具前景的贵金属基光阴极HER替代材料。
关键词： 二硫化钼，P型硅线阵列，热分解，氢气生成，异质结
更新于2025-09-10 09:29:36