硫族化物基S型异质结光催化剂(英文)

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作   者：

陈春光;  张金锋;  褚海亮;  孙立贤;  Graham Dawson;  代凯; 

作者机构：

桂林电子科技大学;  西交利物浦大学化学系;  淮北师范大学物理与电子信息学院; 

关键词：

硫族化物;  S型异质结;  光催化;  电荷分离;  应用; 

期刊名称：

Chinese Journal of Catalysis

i s s n：

0253-9837

年卷期：

2024 年 63 卷 008 期

页   码：

81-108

摘   要：

硫族化物因具有较宽的光吸收范围和较好的光还原能力,在光催化领域备受关注.目前已经开发的硫族化物光催化剂种类较多,但是单组分光催化剂始终面对着一个难以解决的矛盾——难以同时满足宽的光吸收范围和强的氧化还原能力.构建半导体异质结成为解决上述矛盾的有效办法.近年来, S型异质结因其独特的光催化机理为研发新型高效光催化剂提供了重要途径.因此,通过合理的选择硫族化物与其他半导体构建S型异质结光催化剂,可以充分发挥硫族化物和S型异质结的优势,改善载流子快速复合情况,提高光能转换效率,从而展现出硫族化物基S型异质结光催化剂在光催化领域的巨大发展潜力.本文综述了硫族化物基S型异质结光催化剂的作用机理、合成方法、在光催化领域的应用以及对应的先进表征技术.首先,系统总结了光催化的基本原理,并介绍了异质结光催化剂的工作机制,重点阐述了S型异质结的能带结构及其对硫族化物基S型异质结光催化剂光催化活性和稳定性的提升机制.其次,概述了几种常见的制备硫族化物基S型异质结光催化剂的方法,并讨论了每种方法的各自特点,为设计异质结光催化剂提供了思路.此外,深入探讨了硫族化物基S型异质结光催化剂在光催化领域的应用,表明其在能源储备和环境保护等方面的发展潜力和优势.同时,本文还讨论了用于验证S型异质结机理的一系列稳态和瞬态的先进表征和模拟技术,包括原位表征技术和密度泛函理论等.最后,提出了硫族化物基S型异质结光催化剂面临的问题和挑战以及相对应的建议,并且对其在光催化领域的发展趋势进行了展望.综上,本文详细综述了硫族化物基S型异质结光催化剂的研究进展,为硫族化物基S型异质结光催化剂在光催化领域的进一步应用提供参考.