能源与环境催化研究室在Small期刊封面上发表空间分离双助催化剂和光热效应协同提升二维ZnIn2S4光催化制氢的研究工作

二维ZnIn₂S₄具有优异的光电性质，在光催化制氢领域受到了广泛关注。负载空间分离双助催化剂是提升光催化剂产氢性能最有效的方式之一。然而，在二维材料结构上实现双助催化剂空间分离目前仍缺乏有效的构筑方法。能源与环境催化研究室在前期研究工作基础上(ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7, 7736-7742.；J. Energy Chem. 2021, 58, 408-414.)，通过构筑Co₉S₈@ZnIn₂S₄@PdS空心管状核壳结构实现了二维ZnIn₂S₄结构上双助催化剂空间分离。研究发现空间分离的双助催化剂Co₉S₈和PdS不仅能够有效提升光生电荷分离效率和表面催化反应效率，同时还可以产生光热效率进一步增强电荷分离和表面催化反应。基于上述协同优势，Co₉S₈@ZnIn₂S₄@PdS催化剂产氢性能达到11407 µmol g^-1h^-1，420 nm处外量子效率高达71.2%。该方法有望拓展到其它二维光催化剂材料。相关研究工作发表在Small期刊上(Small 2021, 17, 2006952)，并被选为封面文章(Front cover)。

硕士研究生王满为论文第一作者，关中杰副教授和李秋叶教授为论文通讯作者。本研究工作得到了国家自然科学基金(51702087, 21673066)，河南省高校科技创新团队(21IRTSTHN009)以及中国博士后科学基金(2019M652516)等支持。