构建空心纳米结构的半导体异质结具有多种改善光催化性能的能力，但是仍面临着一些挑战。

有鉴于此，浙江师范大学柏嵩等报道在空心碳球上构建半导体异质结材料，显著改善了光催化CO₂还原为CO的催化活性、选择性、催化剂稳定性。首先在空心碳球上沉积CdS纳米粒子，随后包覆ZnIn₂S₄层，生成三组分结构C/CdS@ZnIn₂S₄光催化剂。

本文要点：

（1）

光催化活性提高的原因有多重：通过空心碳球结构的多重光反射和光散射改善光的吸收能力；通过收集电子功能改善电荷分离；通过提高光催化剂表面积增强CO₂的吸附；通过具有选择性活化位点在光催化还原中提高选择性；通过多孔壳状结构将氧化、还原半反应在空间上分离；在CdS纳米粒子上形成包覆层阻碍光腐蚀；空间分离的氧化还原助催化剂。

（2）

这种设计理念可能进一步拓展至其他半导体异质结材料，构建空穴累积壳和电子累积核纳米结构的异质结型半导体光催化剂。

参考文献

Xingwei Zhang, Peng Wang, Xuyu Lv, Xiangyue Niu, Xinyuan Lin, Shuxian Zhong, Dongmei Wang, Hongjun Lin, Jianrong Chen, and Song Bai*, Stacking Engineering of Semiconductor Heterojunctions on Hollow Carbon Spheres for Boosting Photocatalytic CO₂ Reduction, ACS Catal. 2022, 12, 2569–2580

DOI: 10.1021/acscatal.1c05401

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c05401