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科学研究
田新龙教授团队在Small发表研究论文
2023年02月13日 09:58   点击:

近期,田新龙教授团队在纳米能源领域Top期刊《Small》(IF = 15.153)发表题为《Synthesis of Phase Junction Cadmium Sulfide Photocatalyst under Sulfur-Rich Solution System for Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution》的研究论文,海南大学化学工程与技术学院2022级博士生郑馨龙、2020级硕士生宋一铭为论文共同第一作者,刘雨昊副教授、吴道雄副教授、田新龙教授为论文共同通讯作者。

氢能源作为一种高能量密度、零污染的清洁能源,可有效解决传统化石能源的消耗所产生的能源危机与环境污染问题。利用可再生太阳能驱动光催化分解水制氢,是一种理想的氢能源生产技术,其核心科学问题,便是开发高效、稳定的半导体光催化剂。作为一种经典的二元金属硫化物半导体光催化剂,硫化镉(CdS)具有相对较窄的带隙(2.4 eV)以及较强的析氢反应驱动力,在实现可见光催化分解水制氢方面具有巨大应用潜能。因此,开发高效、稳定的CdS半导体光催化剂对于光催化分解水制氢技术的发展与商业化应用的普及具有十分重要的意义。

田新龙教授团队利用富硫特性的丁基二硫代氨基甲酸(BDCA)溶液法合成了具有“立方相/六方相”的相结特性CdS光催化剂。在可见光的照射下,相结能够有效地增强光生电子-空穴对的分离效率并加速光生载流子的迁移,从而获得良好的制氢性能。结果表明,CdS相结光催化剂最佳的制氢性能为7.294 mmol g–1h–1,且具有较强的光稳定性,有效地克服了CdS光催化剂普遍存在的光腐蚀现象。密度泛函理论计算结果表明:在相结区域中,电荷密度的再分布可以使相结特性CdS光催化剂展现出增强的析氢活性。

该项工作得到了海南省自然科学基金(521RC495, 222MS006)、国家自然科学基金(22109034, 22109035, 52164028, 62105083)、海南大学科研启动基金(KYQD(ZR)-20008, 20082, 20083, 20084, 21065, 21124, 21125)和海南省巨东英院士工作站资金资助。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202207623

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