可持续的制氢反应具有较强的吸引力,通过可见光驱动水分解有广泛前景,多种二维层状材料在温和条件光催化制氢反应中得以深入的研究。其中单层MoS2二维结构材料在多种催化反应领域中得以应用,包括在光催化分解水领域中。但是单层MoS2有活性低等缺点,因此难以在实际过程中应用,其中活性较低的原因在于室温中的光激发载流子量子产率较低。有鉴于此,牛津大学Shik Chi Edman Tsang等报道了一种通过将MoS2纳米片和极性面基底材料结合提高激子寿命的方法。该方法中通过极性面基底材料的较强局域极化作用,并且基底中晶面变化导致极性变化。极性氧化物界面中通过高能量晶面中氧暴露,能够产生垂直于晶面的净偶极矩(net dipole moment),并因此对界面上负载的金属产生一种不同的金属-基底相互作用。
负载于极性CeO2面上的Ru-MoS2、无极性面的Ru-MoS2在光催化反应中通过光的加热作用,保持在270 ℃的反应温度,并分别展现出3 mmol g-1 h-1和10 mmol g-1 h-1。
参考文献
Yiyang Li, Simson Wu, Jianwei Zheng, Yung-Kang Peng, Dharmalingam Prabhakaran, Robert A.Taylor, Shik Chi Edman Tsang*
2D photocatalysts with tuneable supports for enhanced photocatalytic water splitting, Materials Today 2020
DOI: 10.1016/j.mattod.2020.05.018
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702120301887