MC镁瑞臣论文奖励丨安徽建筑大学：张成明凭借使用我们MC镁瑞臣的产品，发表了最新光电分解水制氢的研究成果！
发表期刊：Small
第一作者：张成明
通讯作者：王秀芳、丁益
发表单位：安徽建筑大学材料与化学工程学院
实验方向：光电分解水产氢
影响因子：15.153
Constructing N-Cu-S interface chemical bonds over SnS2 for efficient solar-driven photoelectrochemical water splitting
在二硫化锡上构建N-Cu-S界面化学键用于高效太阳能光电化学水分解
受限电荷转移和缓慢的氧演化反应（OER）动力学极大地阻碍了SnS₂光阳极在光电化学（PEC）水分解中的实际应用。在此，提出了一种新策略，在N- C骨架与SnS₂之间构建界面N-C-S键(Cu-N- C@SnS₂），以实现高效的PEC水分解。与SnS₂相比，Cu-N-C@SnS₂光电极的PEC活性显著提高。增强，在1.23V RHE时获得3.40 mA cm 2的电流密度负向移位的起始电位为0.04V RHE，是其6.54倍比SnS 2的要好。详细的实验表征和理论计算表明，界面N- Cu-S键增强了OER动力学，降低表面过电位，促进分离利用光子产生的载流子，为电子提供快速传输通道。本文提出了一种新的应用方法，通过异质结光电极界面键设计来调制电荷转移，以提高PEC性能和太阳能应用。
作者为：张成明
论文通讯作者为：王秀芳、丁益
石油燃料的消耗和环境退化不仅违反了可持续发展的原则，还阻碍了当前工业的发展。[1,2]将太阳能转化为化学物质已被公认为应对当代能源和环境挑战的关键措施。[3,4]光电化学（PEC）水分解作为一种可能将太阳能转化为化学燃料的方法，引起了科学和技术界的广泛关注。[5–7]它结合了电催化、光催化、电荷动力学和催化反应的优点。[8,9]然而，使用各种光电极进行太阳能向氧气和氢气转化的效率较低，限制了PEC的应用，这归因于反应动力学缓慢、载体分离和传输效率低以及反应强度弱。
本文所用设备
1.催化剂制备：采用水热合成的方法合成Cu-N-C@SnS2复合材料，将0.1 mmol五水合四氯化锡、0.2 mmol硫代乙酰胺和一定量的Cu-N-C（分散到50 mL乙酸溶液中（5 vol%）搅拌30 min，随后将其转移到100 mL聚四氟乙烯反应釜中，将反应釜放入烘箱中，在180 ℃下反应12 h，待其自然冷却后，离心收集样品并用去离子水和无水乙醇洗涤数次，最后在60 ℃下干燥12 h.
2.催化剂性能测试：采用北京镁瑞臣有限公司设计的封闭式气体循环智能化测试系统(如图所示)。实验使用北京镁瑞臣科技有限公司-自动在线微量气体分析系统和氙灯光源系统MC-PF300C和GC9790II型号气相色谱仪，CHI760E电化学工作站对工作电极施加电位和测量光电流数据，氩灯作为光源垂直照射光阳极表面，以100 mL Na2SO4 (0.5 mol∙L-1)作为电解液，反应开始前将反应体系抽真空，排除电解液中溶解氧的影响，并循环冷却水保证反应过程温度恒定。实验每半小时通过定量阀自动抽取1 mL气体，由Ar载气送入气相色谱进行分析。从而获得光电催化水分解的性能。
综上所述，已经开发出一种简便的策略来获得高性能PEC水分解光阳极材料通过引入n-Cu-S键连接n-C骨架和SnS 2。更详细的实验表征和理论DFT计算证明，界面n-Cu-S化学键增强了界面接触，提高了载流子分离和转移效率，改善了PEC活性和稳定性。此外，界面n-Cu-S化学键增加了活性位点，促进了OER动力学，降低了过电位。因此，最优光阳极在1.23 VRHE时显示出显著增加的光电流密度为3.40 mA cm- 2，是SnS 2的6.54倍。此外，起始电位向负方向移动了0.04V RHE。这项工作为构建金属硫化物与碳材料之间的紧密接触和载流子传输通道以实现PEC水分解提供了一种可行的方法。
Constructing N-Cu-S interface chemical bonds over SnS2 for efficient solar-driven photoelectrochemical water splitting
在二硫化锡上构建N-Cu-S界面化学键用于高效太阳能光电化学水分解
影响因子：15.153
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