随着化石燃料储量的日益减少，开发替代的可再生能源具有重要意义。光催化制氢（H₂）是将太阳光转化为无碳H₂燃料的一种实用且经济实惠的替代方案。近年来，2D/2D范德华异质结构（vdWHs）在光催化领域引起了人们广泛的研究兴趣。

近日，澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授报道了首次在常温下通过物理混合合成了一种ReS₂/In₂ZnS₄ 2D/2D vdWH。

文章要点

1）实验结果显示，在可见光照射下（λ>400 nm），ReS₂/In₂ZnS₄ 2D/2D vdWH催化剂的光催化析氢速率得到显著提高，为2515 µmol h⁻¹ g^-1。这使其成为不含贵金属助催化剂的In₂ZnS₄基光催化剂中析氢活性最高的催化剂之一。

2）研究人员通过物理化学表征和理论计算证实了ReS₂和In₂ZnS₄之间存在快速的界面电荷分离和迁移的电子相互作用。同时，丰富的边缘欠配位S位点促进了表面H₂的析出。

这项工作有望对催化/(光)电子学的2D/2D范德华异质结的研究产生立竿见影的效果。

参考文献

Jingrun Ran, et al, Significantly Raised Visible-Light Photocatalytic H₂ Evolution on a 2D/2D ReS₂/In₂ZnS₄ van der Waals Heterostructure, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202100296

https://doi.org/10.1002/smll.202100296