AM：ZnIn2S4纳米片的双缺陷工程增强光催化析氢

催化计 · 公众号 · · 2024-07-22 15:35

正文

光催化群-2： 927909706

台湾成功大学吳季珍教授（ Jih-Jen Wu ）、田弘康（ Hong-Kang Tian ）教授等 研究结构非中心对称的 ZnInS 材料的 In 和 S 缺陷浓度对其光催化制氢性能影响，观测发现 In 和 S 缺陷浓度对于 ZIS 纳米片光催化制氢速率的影响。

本文要点

要点1. 低频涡激振动（ low-frequency vortex vibration ）和压电极化效应有助于 ZIS 纳米片能够溶液中均匀分散，这对于增强双空位修饰 ZIS 纳米片的光催化 HER 性能非常重要。

要点2. 作者在这项研究中，通过多场模拟以及 DFT 理论计算和有限元分析，并且探索了空穴如何影响偶极矩以及压电性质，能够增强电势梯度，改善电荷分离。通过机器学习原子间的势能（ interatomic potential ）识别缺陷位点。当增加 In 和 S 缺陷位点的浓度，导致 ZIS 沿着 [100] 方向和 [010] 方向产生更高的电场梯度变化，这个现象促进偶极矩和压电效应。这项研究深入研究 ZIS 纳米片的缺陷工程，通过调节压电效应和偶极场增强光催化活性。

Wen-Jia Zhong, Ming-Yuan Hung, Yen-Ting Kuo, Hong-Kang Tian, Chih-Ning Tsai, Chien-Jung Wu, Yi-Dong Lin, Hsiang-Chun Yu, Yan-Gu Lin, Jih-Jen Wu, Dual-Vacancy-Engineered ZnIn ₂ S ₄ Nanosheets for Harnessing Low-Frequency Vibration Induced Piezoelectric Polarization Coupled with Static Dipole Field to Enhance Photocatalytic H ₂ Evolution, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202403228

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202403228

电催化讨论群-1： 529627044

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均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255

理论计算群-2： 863569400