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李亮/田维AEM: 实现高效PEC 水分解，界面In-O-Sn起大作用！

时间：2022-05-02 来源： 浏览：

李亮/田维AEM: 实现高效PEC 水分解，界面In-O-Sn起大作用！

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光电化学(PEC)水分解为实现绿色、经济和可持续的氢气生产提供了重要途径。目前需要开发一种简单有效的策略来调节异质结光电极的能带弯曲以提高光吸收效率和体相分离效率。
基于此， 苏州大学李亮 和 田维 等证明了在ZnIn 2 S 4 /SnS 2 界面引入的界面In-O-Sn化学键调节了ZnIn 2 S 4 /SnS 2 异质结光阳极的能带弯曲，反转了电荷传输方向，并且降低析氧反应(OER)过电位。
研究人员在O 3 的辅助下构建了具有特殊纳米片形态的ZIS-O-TS异质结，在界面引入O元素，实现ZIS和TS的双边能带调节，使能带匹配，加速光生载流子的分离；界面In-O-Sn化学键加强了界面接触，实现了对光生载流子重组的抑制。此外，界面处暴露的In-O-Sn化学键增加了活性位点并降低了过电位。
实验结果和DFT理论计算证明，O的引入使得ZIS的能带下移，TS的能带上移，实现了能带自适应；In-O-Sn键有助于加速界面与体之间的载流子传输，增加表面活性位点，降低表面OER过电位。
最后，ZIS-O-TS光照下的J 1.23 VRHE 达到4.57 mA cm -2 ，V on 为-0.14 V RHE 。这项工作强调了一种通过引入界面化学键来调节具有优异PEC性能的异质结构能带的可行方法。
Engineering Interfacial Band Bending over ZnIn 2 S 4 /SnS 2 by Interface Chemical Bond for Efficient Solar-Driven Photoelectrochemical Water Splitting. Advanced Energy Materials, 2022. DOI: 10.1002/aenm.202200629
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