CdS@h-BN heterointerface construction on reduced graphene oxide nanosheets for hydrogen production
writer：李偉* 王肖 馬瓊 王菲 褚曉姍 王學川* 王傳義*
keywords：Hexagonal boron nitride, Reduced graphene oxide, CdS nanoparticles, Photocatalysis, Hydrogen evolution
source：期刊
specific source：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119688
Issue time：2020年
近年來，模擬日光產氫為解決/緩解能源問題提供了一種綠色可持續有效途徑。然而，傳統光催化劑的光響應性差、光誘導電流密度低、易發生電子-空穴復合等缺陷極大地限制了其催化產氫性能。本研究涉及通過結構重筑策略在還原氧化石墨烯（rGO）表面構筑CdS@六方氮化硼（h-BN）異質結，克服了純h-BN寬帶隙所導致的光響應差的不足。優化后的三元復合光催化劑在模擬日光誘導下產生超高的光電流密度（2.7 μA cm-2），達到了純CdS NPs的3.3倍。研究表明，不同組分間有效界面的形成促進了電荷的傳導，抑制了光誘導電子-空穴的復合。所以，優化后的三元復合光催化劑光化學與電化學特性均顯著提高，在模擬日光下，其產氫活性達到6465.33 μmol·h-1·g-1，為純CdS NPs的10.9倍， h-BN/rGO的218.3倍。在420 nm光波照射下表觀量子產率達到19.8%。連續反應20 h線性保持良好，且重復多次性能穩定，表明再生性能及耐受性良好。本研究為構筑低成本、高HER性能的非貴金屬基光催化劑提供了理論依據。