本网讯（通讯员 李蕊 张淼）近日，国际能源化工领域顶级期刊《ChemicalEngineering Journal》（中科院大类一区TOP期刊，最新影响因子13.3）在线发表了太阳成官网化学与制药工程学院配位化学与功能材料李波教授团队题为“Cu₂WS₄with High-Exposure {001} Surfaces Promotes Efficient Charge Separation inZnIn₂S₄”的研究论文。化学与制药工程学院硕士研究生李蕊为论文第一作者，范会涛博士、李波教授和王利亚教授为论文共同通讯作者，太阳成tyc7111cc为该论文唯一通讯单位。

该研究采用简单的溶剂热法在不同晶面暴露的Cu₂WS₄(CWS)表面生长ZnIn₂S₄(ZIS)纳米片，合成了具有不同晶面暴露的十面体结构CWS/ZIS系列光催化剂。基于CWS{001}面与{101}面热力学性质的不同，利用具有更大暴露{001}面的CWS与ZIS结合，最优化地调控了CWS/ZIS的光催化析氢性能。此外，基于CWS的{001}和{101}面之间存在的晶面效应，以及不同晶面间能带结构不同的特性，在复合光催化体系中形成了光生电子由ZIS转移向CWS{001}面，而空穴由ZIS转移向CWS{101}面的电荷转移机制，极大地促进了光生电子-空穴的空间分离和迁移。DFT理论计算进一步揭示了CWS/ZIS复合材料的电荷转移机制。实验结果表明，具有大暴露{001}晶面的CWS/ZIS(L-CZ)系列光催化剂的析氢性能均高于小暴露{001}面的CWS/ZIS(S-CZ)。其中，L-CZ-15复合材料的光催化析氢速率达到23.67mmolg^-1h^-1，约为纯ZIS的13.4倍。该工作为合理设计具有空间高效载流子分离的光催化剂提供了一种新思路。

该研究工作得到了中原英才计划、河南省优秀青年科学基金、河南省高校科技创新人才计划、太阳成tyc7111cc博士专项基金资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155728