【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202407002
S型异质结光催化剂因其能够同时促进光生载流子的分离,并优化光催化剂的还原和氧化能力,而被广泛应用于光催化CO2转化中。尽管S型异质结具有巨大的潜力,但其光催化CO2转化性能仍然有限,这主要是由于其界面光生载流子迁移缓慢和光利用效率差。本文报道了一种具有0D/2D接触界面的InOOH/ZnIn2S4空心球S型异质结,以提高光催化CO2转化性能。具体来说,空心球结构可以允许入射光在光催化剂内进行多重反射,以增强光利用效率。此外,0D/2D接触界面可以促进光生载流子在InOOH/ZnIn2S4空心球S型异质结上的迁移速率。结合原位光照X射线光电子能谱表征和自由基捕获实验,确认了InOOH和ZnIn2S4上光生空穴和电子的空间分离,有利于高效利用光生载流子进行光催化CO2转化。因此,优化后的InOOH/ZnIn2S4展示了比原始ZnIn2S4高出25.8倍的光催化CO2转化性能。本工作展示了一种简单而有效的策略,用于提高S型异质结的界面光电荷载流子迁移和光利用效率。