表面异质结光催化剂制备及其光催化制氢研究取得进展

大连化物所李灿团队继在光催化剂表面异相结及 其光催化性能的研究工作(Angew. Chem. Int. Ed.2008，DOI: 0.1002/anie.200704788)取得重要进展的基础上，最近又在表面异质结光催化剂制备及其光催化制氢研究中取得重要进展，研究结果发表在 J. Am. Chem. Soc.(2008，DOI: 10.1021/ja8007825)，美国C&E NEWS就这一研究进展在Science&Technology Concentrates栏目中给予Highlight(http://pubs.acs.org/isubscribe/journals/cen /86/ i20/html/8620scic.html)。

    光催化剂的设计合成是发展太阳能催化制氢的关键，而发展高效而廉价的实用光催化剂面临巨大的挑战。这项工作借鉴半导体异质结概念在纳米CdS表面 上组装纳米MoS2，使CdS和MoS2在原子层次上形成异质结，使光生电子和空穴的分离效率大幅度提高，从而获得高活性光催化剂。在这项研究中发现 MoS2/CdS的光催化产氢活性比单独的CdS催化剂高30倍以上，在相同的实验条件下MoS2/CdS比担载贵金属助剂Pt、Ru、Rh、Pd、Au 的CdS的光催化产氢活性还要高。该工作不仅表明表面异质结的形成可促进光生电子－空穴的分离，显著提高光催化活性，而且还发现在光催化剂中用相对廉价的 MoS2代替贵金属助催化剂的可能性。这对发展太阳能高效光催化剂及其光催化制氢过程具有重要指导意义和潜在的应用价值。