p站

近日，p站 唐爱伟教授团队联合伊丁副教授和中科院半导体研究所王智杰研究员在中科院一区TOP期刊Advanced Energy Materials（影响因子26，国际能源材料领域最具影响力的顶级期刊之一）发表题为“Accelerating Electron Extraction Enabled by Colloidal Cu-Ga-Zn-S/Ni₉S₈ Schottky Heterojunctions for Enhanced Solar Hydrogen Generation”的研究论文（DOI：10.1002/aenm.202504755），该文入选Wiley-VCH数据库Hot Topic: Photocatalysis热点主题研究论文。唐爱伟教授、伊丁副教授和中科院半导体王智杰研究员为论文的共同通讯作者，p站 光学工程2021级博士研究生李宇为第一作者。

多元铜基硫族半导体纳米晶因其强可见光吸收、低毒性及可调控的能带结构等特点成为光催化制氢的理想材料之一。然而，光生电子和空穴之间的强库仑吸引力以及阳离子交换过程引入的转置缺陷严重影响了有效电荷分离，从而造成电子湮灭和光催化活性降低。为了解决这一问题，唐爱伟教授课题组通过系统研究不同NiSx纳米晶的电化学行为，筛选出拥有最优电催化制氢活性的Ni₉S₈纳米晶作为助催化剂。将其与Cu-Ga-Zn-S（CGZS）纳米晶进行复合构建了具有强电子耦合相互作用的CGZS/Ni₉S₈肖特基异质结。在可见光下，优化后的CGZS/2.0%Ni₉S₈表现出最高的光催化制氢活性，为6.68 mmol g⁻¹ h⁻¹，比原始CGZS纳米晶提高了3.6倍。实验和理论计算表明，显著增强的光催化性能源于CGZS/Ni₉S₈肖特基异质结的构建促进了光生电子和空穴的分离和迁移，同时Ni₉S₈纳米晶的引入加速了CGZS纳米晶的电子提取效率并作为高效的活性位点促进太阳能制氢反应的进行。

这项工作为构建基于多元铜基硫族纳米晶的胶体异质结高效光催化体系提供了有价值的策略。

论文链接：

//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202504755