|新型MoSe2光催化剂高效制氢

文章图片
近期，青岛科技大学研究者成功制备出了一种新型的二硒化钼（MoSe2）光催化剂——Z型富缺陷硫铟锌（Sv-ZnIn2S4）/MoSe2光催化剂，其因展现出优异的光催化分解水制氢性能，而有助于中国早日实现碳达峰、碳中和目标。
众所周知，我国已明确要在2030年前实现碳达峰， 2060年前实现碳中和的目标，所以电力、交通、建筑、工业等领域都需要大规模减少二氧化碳排放，以加速低碳转型。
作为目前最理想清洁的能源之一，氢能因有环保、高效、安全和来源广泛的特点，而能为电力、化工、冶炼、动力燃料、储能、建筑等传统工业提供深度脱碳。当前，国内主要的制氢工艺有：光解水制氢；电解水制氢；煤制氢；天然气制氢；甲醇制氢；焦炉煤气制氢；氨分解制氢等。制氢路线应根据地区、行业和资源不一样进行选择。值得一说的是，光解水制氢工艺被公认为是最理想的制氢路线之一，这不仅仅是因为它对生态环境较为友好，更是由于水资源丰富、生产成本低和操作简单。
光解水制氢是指利用太阳光将水分子分解成氢气与氧气的过程。作为光解水制氢工艺的最重要组成结构之一，光催化材料应具有高稳定性，不产生光腐蚀，价格便宜，能满足分解水的热力学要求和吸收太阳光等特点。常见的光催化材料有钽酸盐、铌酸盐、钛酸盐和多元硫化物。
【|新型MoSe2光催化剂高效制氢】近几年，为了进一步提高光催化材料的制氢性能，青岛科技大学研究人员通过缺陷诱导的异质结构建策略，在Sv-ZnIn2S4与MoSe2之间构建了以Mo-S键连接的异质结界面，得到一种由界面化学键和内建电场共同调制的Z型异质结光催化剂。该催化剂在实现光生载流子有效分离的同时，还能保留具有高还原能力的光生电子，从而实现高效的光解水制氢性能。
Sv-ZnIn2S4/MoSe2光催化剂的生产，为制备其他新型的Z型异质结光催化剂提供了新思路。