光电化学分解水被认为是能够利用太阳能进行绿色氢能的技术路线，但是通常光电流非常低，并且光电化学分解水的过电势非常高，严重阻碍了光电化学分解水技术的大规模应用。

有鉴于此，中科院高能物理所董俊才（Juncai Dong）、悉尼大学赵慎龙（Shenlong Zhao）、北京理工大学陈卓（Zhuo Chen）等报道发展了界面设计方法，将半导体CdS/CdSe-MoS₂和NiFe层状双金属氢氧化物结合为纳米结构光电化学OER催化剂。

主要内容

（1）

这种新制备的光电极能够在比较低的1.001 V过电势达到10 mA cm^-2光电流密度，比理论分解水的电压（1.229 V vs RHE）低228 mV。在0.2 V过电势的光电流达到15 mA cm^-2，在100 h长时间工作后仍保留95 %的光电流。

（2）

原位XAS表征说明光照射过程生成氧化程度较高的Ni物种，因此能够产生较高的光电流。这项研究工作有助于设计高性能光电化学分解水催化剂。

参考文献

Zilong Wu, Xiangyu Liu, Haijing Li, Zhiyi Sun, Maosheng Cao, Zezhou Li, Chaohe Fang, Jihan Zhou, Chuanbao Cao, Juncai Dong, Shenlong Zhao & Zhuo Chen,  A semiconductor-electrocatalyst nano interface constructed for successive photoelectrochemical water oxidation. Nat Commun 14, 2574 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-38285-z

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38285-z