复旦大学戴维林等报道了一种多级结构的空心棒状In₂O₃/ZnIn₂S₄异质结构，该结构通过构建In-MOF热解后生成的碳包覆棒状In₂O₃（C/HT-In₂O₃），随后在C/HT-In₂O₃上生长超薄层ZnIn₂S₄，从而得到多级结构In₂O₃/ZnIn₂S₄。随后将该In₂O₃/ZnIn₂S₄材料用于光催化制氢反应，其中快速界面电荷转移显著改善了制氢反应活性。

通过C/HT-In₂O₃的窄能带结构、C/HT-In₂O₃-ZnIn₂S₄之间形成大量互相堆叠异质结。作者通过EXAFS表征验证了C/HT-In₂O₃中的窄能带结构，通过DFT计算发现堆叠异质结促进作用。

本文要点：

（1）

导电性的碳结构促进了C/HT-In₂O₃与ZnIn₂S₄之间的电荷分离，促进了质子化过程。催化活性对比结果发现，当C/HT-In₂O₃与ZnIn₂S₄之间的比例为1:2，催化剂的优化制氢反应速率达到920.5 μmol/m²，制氢速率比C/HT-In₂O₃、ZnIn₂S₄的性能分别提高13.2倍、6.6倍。

（2）

本文工作展示了在C/HT-In₂O₃、ZnIn₂S₄界面建立In-N-In结构促进电荷转移设计光催化制氢催化剂。

参考文献

Quan Zhang, Juhua Zhang, Xiaohao Wang, Lingfeng Li, Ye-Fei Li, and Wei-Lin Dai*, In–N–In Sites Boosting Interfacial Charge Transfer in Carbon-Coated Hollow Tubular In₂O₃/ZnIn₂S₄ Heterostructure Derived from In-MOF for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Evolution, ACS Catal. 2021, 11, 6276–6289

DOI: 10.1021/acscatal.0c05520

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05520