冯胜教授课题组在光催化产氢方面取得进展

近日，常州大学环境与安全工程学院冯胜教授研究团队在高效光催化产氢研究方面取得重要进展，相关成果发表在国际知名期刊Ceramics International （SCI二区TOP期刊，IF：5.532）。该研究得到了国家自然科学基金项目（22075032）的资助。DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.06.315

Fabrication of novel Mn_0.43Cd_0.57S/ZnCo₂O₄ p-n heterojunction photocatalyst with efficient charge separation for highly enhanced visible-light-driven hydrogen evolution

Yun Zhou, Sheng Feng*, Changchang Ma*, Wei Wu, Zhiwei Ye, Xiaojun Dai, Yang Wang, Xun Cao

随着工业和经济的快速发展，化石燃料的过度消耗导致全球变暖，开发清洁能源以解决这一环境问题显得尤为重要。氢气是一种清洁的、可持续的能源，在低碳经济体系中发挥着重要作用。光解水产氢是一种绿色环保的方法，能有效地将光能转化为化学能。在此过程中，催化剂的选择是提高光催化产氢速率的关键。因此，设计低成本、稳定、高效的光催化剂迫在眉睫。

该研究制备了无贵金属Mn_0.43Cd_0.57S/ZnCo₂O₄光催化剂，由于费米能级的平衡，两种材料的能带弯曲构建了p-n异质结，可以有效抑制电子空穴对的复合，从而提高材料的光催化性能。Mn_0.43Cd_0.57S/ZnCo₂O₄的光催化产氢效率最高可达92.1 mmol·g⁻¹·h⁻¹，分别是Mn_0.43Cd_0.57S 的4.7倍和ZnCo₂O₄的54.2倍，该研究对开发用于光解水产氢的催化剂有一定的参考意义。

图1 MCS(a)，ZCO (b)，MCS/ZCO(c)的SEM图像；MCS/ZCO (d-f)的TEM和电子衍射图像。

图2 不同样品的光催化产氢效率。

图3 光催化产氢的机理。