光催化剂的性能取决于催化剂的表面结构和基底的原子结构。

有鉴于此，北京大学马丁、中国矿业大学毛梁、浙江工业大学郑华均、中国科学院高能物理研究所Yihan Zhu等基于第一性原理计算模拟，在六方晶相ZnIn₂S₄晶体引入单原子Pt(Pd)位点取代In位点，在掺杂位点附近形成双重S缺陷。

主要内容

（1）

这种独特的亚表面掺杂-缺陷成对结构产生一个新型缺陷态能级，产生较高的空穴浓度，因此导致形成优异的电荷分离效率和优异的导电性。而且，这种新型结构能够调控相邻的表面S原子p能带中心位置，优化H的吸附-脱附平衡。

（2）

通过亚表面工程修饰的ZnIn₂S₄实现了165.4 μmol h^-1的可见光制氢性能，在天然太阳光照射作用能够产生非常多的H₂气泡。本文研究有助于亚表面工程发展太阳能制氢技术。

参考文献

Xiaowei Shi, Xin Wang, Huiqian Jiang, Xuetao Qin, Xiaohui Li, Guan Sheng, Can Yu, Lirong Zheng, Chongzhi Zhu, Lingxia Zheng, Liang Mao, Ding Ma, Yihan Zhu, Huajun Zheng, Activating surface sulfur atoms via subsurface engineering toward boosted photocatalytic water splitting, Chem Catalysis 2023

DOI: 10.1016/j.checat.2023.100695

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2667109323002282