开发用于可见光驱动制氢的光催化剂是太阳能转换领域的研究热点之一。
近日，中南民族大学Qin Li报道了以具有Ti空位的超薄Ti3−xC2Ty 纳米片作为核−壳结构的CdS@Au纳米结的支撑体，采用原位自组装技术制备了一种CdS@Au/MXene三元复合材料。
文章要点
1）实验结果显示，在1.0 wt% Mxene存在下，仅0.1 wt% Au就能使CdS@Au/MXene复合材料在可见光照射下实现5371 μmol·g−1·h−1的高产氢速率，是裸CdS的26.6倍以上。
2）X射线光电子能谱和开尔文探针测量等系统表征，结合密度泛函理论（DFT）计算的结果显示，CdS@Au/MXene复合材料出色的光催化性能得益于CdS纳米颗粒通过Au纳米颗粒向MXene纳米颗粒转移界面电荷，并在CdS@Au/MXene界面形成的“双肖特基势垒”。此外，具有良好导电性的Au和Mxene的协同作用，对提高CdS的电荷分离和转移效率，使更多的电子参与到光催化反应中也起到了积极的作用。
这项工作不仅突出了MXene在减少用于光催化的贵金属助催化剂用量方面的重要作用，也为制备更多用于太阳能转换的MXene基复合材料开辟了道路。
参考文献
Zhipeng Li, et al, Embedding CdS@Au into Ultrathin Ti3−xC2Ty to Build Dual Schottky Barriers for Photocatalytic H2 Production, ACS Catal. 2021
DOI: 10.1021/acscatal.1c02018
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02018
