Z-型Cd ZnS/Ag/NCN异质结光催化剂的制备及可见光析氢性能研究

韦秋钰,李雅欣,李春凤,陶春兰,秦冬冬

广州大学，分析科学与技术研究中心，化学化工学院，广东广州510006

光催化析氢反应是以半导体为催化剂，水为反应物，太阳光作为驱动力的一类廉价高效的界面反应，催化性能由半导体材料的特性决定［1］．该类反应在太阳能转化、清洁能源开发、环境污染物清除领域有着广泛应用和巨大的潜力，是目前研究的热点和前沿方向［2-3］．经过近40年的发展，天然或人工合成的半导体材料以无机晶体材料为主［4］．无机晶体一旦形成，其半导体特性基本固定，很难通过后续手段从原子水平上实现对半导体特性从表面到体相或从结构到组成的均匀改性．无机晶体的这一特点导致其结构与性能无法通过人为调控达到与实际应用要求完全匹配的水平［5］，这一事实造成众多的无机光催化剂在催化效率提升和实际应用方面遭遇到了发展瓶颈．

由于类石墨相氮化碳为非金属元素组合（只有碳和氮元素），具有合适的禁带宽度、稳定的物化性质、易于改性及修饰等优点，自2009年发现氮化碳［6］这一纯有机材料具有显著光催化性能以来，氮化碳从制备方法、结构及性能改性和应用扩展等方面得到了迅猛发展，是目前光催化领域的明星材料．但是，由于高的光生电子与空穴对复合速率这一有机半导体的固有缺陷，限制了效率的进一步提升和实际应用．针对这一问题，研发出元素掺杂［6］、贵金属沉积［7］、表面敏化［8］、异质结……