Modulation of Sulfur Vacancies in ZnIn2S4/MXene Schottky Heterojunction Photocatalyst Promotes Hydrogen Evolution

材料科学 异质结 肖特基势垒 光催化 制氢 空位缺陷 光电子学 光催化分解水 纳米技术 光化学 分解水 化学工程 催化作用 结晶学 化学 有机化学 工程类 二极管
作者
Minghua Xu,Xiaowen Ruan,Depeng Meng,Guozhen Fang,Dongxu Jiao,Shengli Zhao,Zheyang Liu,Zhifeng Jiang,Kaikai Ba,Tengfeng Xie,Wei Zhang,Jing Leng,Shengye Jin,Sai Kishore Ravi,Xiaoqiang Cui
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (37) 被引量:27
标识
DOI:10.1002/adfm.202402330
摘要

Abstract The sustainable production of hydrogen utilizing solar energy is a pivotal strategy for reducing reliance on fossil fuels. ZnIn 2 S 4 (ZIS), as a typical metal sulfide semiconductor, has received extensive attention in photocatalysis. Although the introduction of sulfur (S) vacancies in ZIS to enhance photocatalytic hydrogen production by creating defect energy levels has been explored, detailed studies on the control and modulation of S‐vacancies in ZIS are sparce. This study demonstrates that while moderate levels of S‐vacancies can enhance hydrogen evolution, excessive vacancies may hinder the process, underscoring the importance of S‐vacancy modulation. Guided by theoretical calculations, We have designed and synthesized ZIS with modulated S‐vacancies to realize favorable hydrogen adsorption‐free energy and integrated in a Schottky‐heterojunction with MXene co‐catalysts for enhanced hydrogen evolution. The optimized hydrogen evolution performance of ZnIn 2 S 4 /MXene (ZMX) reaches 14.82 mmol g −1 h −1 under visible light irradiation, surpassing many reported ZnIn 2 S 4 ‐based photocatalysts. The enhanced performance is ascribed to widened light absorption and enhanced carrier transportation realized by S‐vacancy modulation and the co‐catalytic effect. Femtosecond ultrafast absorption (fs‐TA) spectra and other in‐situ/ex‐situ characterizations further prove an efficient separation and transfer in an as‐prepared ZMX catalyst. These findings open up new perspectives for designing catalysts with vacancy modulation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
JackWang618完成签到,获得积分10
1秒前
南卡完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
寒子川完成签到,获得积分20
2秒前
细心的小懒虫完成签到,获得积分10
2秒前
薛之谦完成签到,获得积分10
3秒前
蝉鸣发布了新的文献求助10
3秒前
淇怪完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
玻尿酸发布了新的文献求助10
4秒前
戴维少尉完成签到,获得积分10
4秒前
爱学习完成签到,获得积分10
5秒前
123444完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
BFUstbc发布了新的文献求助10
6秒前
天意完成签到,获得积分10
6秒前
dagongren完成签到,获得积分10
6秒前
liyu完成签到,获得积分20
7秒前
123444发布了新的文献求助10
7秒前
zero完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
JACK完成签到,获得积分10
9秒前
阿曾完成签到,获得积分10
9秒前
王木木完成签到,获得积分10
9秒前
zhongbo完成签到,获得积分10
9秒前
liyu发布了新的文献求助10
10秒前
lsh完成签到,获得积分10
10秒前
hj完成签到,获得积分10
11秒前
nan完成签到,获得积分10
11秒前
276860发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
liwenqiang完成签到,获得积分10
11秒前
木木夕发布了新的文献求助10
12秒前
搜集达人应助123444采纳,获得50
12秒前
13秒前
13秒前
善良书蕾完成签到,获得积分10
13秒前
欢喜念双发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Avialinguistics:The Study of Language for Aviation Purposes 270
Andrew Duncan Senior: Physician of the Enlightenment 240
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3687085
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3237330
关于积分的说明 9830343
捐赠科研通 2949260
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1617266
邀请新用户注册赠送积分活动 764221
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 738360