Z型光催化剂体系能够使用窄带隙光催化剂实现全分解水。通常Z型光催化剂体系的性能增强需要增强制氢光催化剂和产氧光催化剂的本征活性、促进电子从产氧光催化剂转移到制氢光催化剂、并且抑制光催化逆反应。

有鉴于此，东京大学/信州大学Kazunari Domen等发展了一种高活性HER光催化剂Sm₂Ti₂O₅S₂，通过与BiVO₄产氧催化剂、还原石墨烯作为固体电子传导材料结合，构筑了高活性的Z型光催化剂体系。

本文要点：

（1）

通过对光催化剂进行表面功能性修饰，促进电荷的分离，促进氧化还原反应的发生，这个Z式光催化体系能够100 h连续将水分解为氢气和氧气，太阳能转化为氢能的效率达到0.22 %。

（2）

这个光催化剂体系与目前的光催化体系不同，因为当光催化体系的压力提高至90 kPa，体系的光催化分解水性能的衰减非常少。这些研究结果说明这个光催化剂体系具有实际应用前景。

参考文献

Lin, L., Ma, Y., Vequizo, J.J.M. et al. Efficient and stable visible-light-driven Z-scheme overall water splitting using an oxysulfide H₂ evolution photocatalyst. Nat Commun 15, 397 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-44706-4

https://www.nature.com/articles/s41467-024-44706-4