CdS@h-BN heterointerface construction on reduced graphene oxide nanosheets for hydrogen production
作者：李偉* 王肖 馬瓊 王菲 褚曉姍 王學(xué)川* 王傳義*
關(guān)鍵字：Hexagonal boron nitride, Reduced graphene oxide, CdS nanoparticles, Photocatalysis, Hydrogen evolution
論文來源：期刊
具體來源：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119688
發(fā)表時(shí)間：2020年
近年來，模擬日光產(chǎn)氫為解決/緩解能源問題提供了一種綠色可持續(xù)有效途徑。然而，傳統(tǒng)光催化劑的光響應(yīng)性差、光誘導(dǎo)電流密度低、易發(fā)生電子-空穴復(fù)合等缺陷極大地限制了其催化產(chǎn)氫性能。本研究涉及通過結(jié)構(gòu)重筑策略在還原氧化石墨烯（rGO）表面構(gòu)筑CdS@六方氮化硼（h-BN）異質(zhì)結(jié)，克服了純h-BN寬帶隙所導(dǎo)致的光響應(yīng)差的不足。優(yōu)化后的三元復(fù)合光催化劑在模擬日光誘導(dǎo)下產(chǎn)生超高的光電流密度（2.7 μA cm-2），達(dá)到了純CdS NPs的3.3倍。研究表明，不同組分間有效界面的形成促進(jìn)了電荷的傳導(dǎo)，抑制了光誘導(dǎo)電子-空穴的復(fù)合。所以，優(yōu)化后的三元復(fù)合光催化劑光化學(xué)與電化學(xué)特性均顯著提高，在模擬日光下，其產(chǎn)氫活性達(dá)到6465.33 μmol·h-1·g-1，為純CdS NPs的10.9倍， h-BN/rGO的218.3倍。在420 nm光波照射下表觀量子產(chǎn)率達(dá)到19.8%。連續(xù)反應(yīng)20 h線性保持良好，且重復(fù)多次性能穩(wěn)定，表明再生性能及耐受性良好。本研究為構(gòu)筑低成本、高HER性能的非貴金屬基光催化劑提供了理論依據(jù)。