青岛科技大学研发出一种简便、高性能的光催化析氢新策略

近年来，传统化石燃料引发的能源和环境危机促使我们寻求可再生和环境友好的新型能源。太阳能驱动的半导体光催化水分解制氢(H₂)被认为是满足日益增长的全球能源需求的理想策略。因此，开发高效的光催化体系具有重要意义。

青岛科技大学研究人员利用钛酸锶(SrTiO₃)和硼氢化钠(NaBH₄)作为原料, 通过可控的固态反应制备了具有表面氧空位的SrTiO₃纳米片。以SrTiO₃为基体制备了SrTiO₃/硫锌镉(Cd_0.5Zn_0.5S)异质结构，其光催化析氢速率达到了25.01 mmol·g^-1·h^-1（Journal of Power Sources，2019）。SrTiO₃表面的氧空位充当电子陷阱，为Cd_0.5Zn_0.5S中的电子提供吸附位点，从而可以有效地加速光诱导电子和空穴的分离，提高光催化性能。

图1 光催化机理图

SrTiO₃/ Cd_0.5Zn_0.5S异质结表现出良好的可见光吸收,高的光电流强度,优秀的析氢活性和较好的稳定性。

图2 样品的紫外漫反射光谱(a)、瞬态光电流响应(b)、产氢活性(c)和稳定性(d)。

该研究工作发表于Journal of Power Sources。青岛科技大学研究生于天鹏为第一作者，谢广文教授为通讯作者。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.227014