近日，我院馬曉輝博士在國際TOP期刊Applied Surface Science上發表題為“Novel noble-metal-free NiCo2O4/CdIn2S4S-scheme heterojunction photocatalyst with redox center for highly efficient photocatalytic H2evolution”（Appl. Surf. Sci. 672 (2024) 160895）的重要研究成果。馬曉輝博士為該論文第一作者兼通訊作者，李松波教授為共同通訊作者，澳门新浦新京娱乐為本論文的第一完成單位。
光催化水裂解産氫技術被認為是解決能源短缺和環境污染的最終途徑。貴金屬改性能極大的提高半導體的産氫活性，但其成本較高，開發經濟高效的不含非貴金屬的光催化劑十分必要的。基于此，馬曉輝博士首次設計并制備了具有氧化還原中心的新型無貴金屬NiCo2O4/CdIn2S4S型異質結光催化劑。
研究表明，NiCo2O4/CdIn2S4異質結光催化劑的産氫活性明顯提高，産氫活性高達624 μmol⋅g-1⋅h-1，約是CdIn2S4-1%Pt活性的3.2倍。通過一系列表征表明，異質結光催化劑的産氫活性得到有效改善的原因主要有兩方面：（1）随着高比表面積NiCo2O4的引入，複合材料的比表面積極大地提高，NiCo2O4的氧化還原中心，二者使複合材料在析氫活性位點方面得到極大地改善。（2）光緻發光結果、X射線光電子能譜和衆多電化學結果表明，S型異質結的形成和氧化還原中心的存在極大地提高了載流子的分離和遷移，為産氫反應提供更多的電子。
本工作首次報道了新型無貴金屬NiCo2O4/CdIn2S4S型異質結光催化劑，其具有高效且穩定的析氫活性，不僅表明了NiCo2O4是一種潛在的光催化制氫助催化劑，而且為雙金屬氧化物助催化劑改性光催化劑以提高光催化活性提供了新的思路。
*論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.160895
