Fabrication of S-scheme Zn1-xCdxS/NiO heterojunction for efficient photocatalytic hydrogen evolution

非阻塞I/O 光催化 异质结 材料科学 纳米片 制氢 化学工程 量子效率 光化学 纳米技术 光电子学 化学 催化作用 有机化学 工程类 生物化学
作者
Xinying Wang,Luping Ge,Kai Wei,Zhixiang Xing,Sheng Feng
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:55: 718-728 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.10.170
摘要

Establishing S-heterojunction was considered to be effective strategy to accelerate the speed of photocatalytic hydrogen evolution. In this study, we synthesized the S-scheme Zn1-xCdxS/NiO heterojunction by growing Zn1-xCdxS (ZCS) nanoparticles on NiO nanosheets for efficient photocatalytic hydrogen evolution. The photogenerated holes in ZCS could rapidly quenching with the photogenerated electrons of NiO though a S-scheme process, leaving the photogenerated electrons in the conduction band (CB) of ZCS for reduction of H+. The hydrogen evolution reactivity of the optimal ZCS/NiO was 259.2 mmol g−1 h−1, with the apparent quantum efficiency (AQE) of 15.8 % at 420 nm, which was 4.3 and 1728.0 times that of ZCS nanoparticle and NiO nanosheet, respectively. More importantly, the hydrogen evolution rate of ZCS/NiO was still 462.5 μmol g−1 h−1 without adding the sacrificial agent. This work provided a view for constructing S-scheme heterojunction to enhance photocatalytic hydrogen evolution performance.
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