過氧化氫（H2O2）作為一種有用的化學(xué)物質(zhì)具有廣泛的應(yīng)用，開發(fā)用于生產(chǎn)H2O2的高效半導(dǎo)體材料被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的有前景的策略。基于此，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）張以河教授和黃洪偉教授（共同通訊作者）等人報(bào)道他們制備了CdxZn1-xS（x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, 1）納米支鏈，研究了壓電催化和光催化H2O2的析出性能。在文中，作者通過水熱策略合成了一系列CdxZn1-xS（x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, 1）固溶體。在超聲條件下，合成固溶體的H2O2產(chǎn)率均高于原始ZnS和CdS，在沒有任何犧牲劑的情況下，所制備的Cd0.5Zn0.5S納米支鏈表現(xiàn)出在純水和空氣中的最高壓電催化H2O2釋放速率為21.9 μmol g-1 h-1。同時(shí)，其在光照下表現(xiàn)出更好的H2O2析出活性，速率為151.6 μmol g-1 h-1。通過壓電/光電化學(xué)測(cè)試、壓電響應(yīng)力顯微鏡（PFM）、原位掃描Kelvin探針力顯微鏡（SKPFM）、COMSOL計(jì)算模擬表明，納米分支結(jié)構(gòu)更有利于機(jī)械能轉(zhuǎn)換，有利于Cd0.5Zn0.5S的H2O2演化，并產(chǎn)生更高濃度的電荷載流子在光催化方面。此外，活性自由基捕獲和原位電子自旋共振（ESR）實(shí)驗(yàn)表明，這兩種H2O2生成途徑均源自通過連續(xù)兩步單電子反應(yīng)進(jìn)行的氧還原。該工作為促進(jìn)從納米結(jié)構(gòu)和固溶體設(shè)計(jì)的H2O2生產(chǎn)打開了大門。Piezocatalytic and Photocatalytic Hydrogen Peroxide Evolution of Sulfide Solid Solution Nano-Branches from Pure Water and Air. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202200914.
https://doi.org/10.1002/smll.202200914.
