光電化學(xué)(PEC)水分解為實(shí)現(xiàn)綠色、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)的氫氣生產(chǎn)提供了重要途徑。目前需要開發(fā)一種簡單有效的策略來調(diào)節(jié)異質(zhì)結(jié)光電極的能帶彎曲以提高光吸收效率和體相分離效率。基于此，蘇州大學(xué)李亮和田維等證明了在ZnIn2S4/SnS2界面引入的界面In-O-Sn化學(xué)鍵調(diào)節(jié)了ZnIn2S4/SnS2異質(zhì)結(jié)光陽極的能帶彎曲，反轉(zhuǎn)了電荷傳輸方向，并且降低析氧反應(yīng)(OER)過電位。研究人員在O3的輔助下構(gòu)建了具有特殊納米片形態(tài)的ZIS-O-TS異質(zhì)結(jié)，在界面引入O元素，實(shí)現(xiàn)ZIS和TS的雙邊能帶調(diào)節(jié)，使能帶匹配，加速光生載流子的分離；界面In-O-Sn化學(xué)鍵加強(qiáng)了界面接觸，實(shí)現(xiàn)了對光生載流子重組的抑制。此外，界面處暴露的In-O-Sn化學(xué)鍵增加了活性位點(diǎn)并降低了過電位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和DFT理論計(jì)算證明，O的引入使得ZIS的能帶下移，TS的能帶上移，實(shí)現(xiàn)了能帶自適應(yīng)；In-O-Sn鍵有助于加速界面與體之間的載流子傳輸，增加表面活性位點(diǎn)，降低表面OER過電位。最后，ZIS-O-TS光照下的J1.23 VRHE達(dá)到4.57 mA cm-2，Von為-0.14 VRHE。這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了一種通過引入界面化學(xué)鍵來調(diào)節(jié)具有優(yōu)異PEC性能的異質(zhì)結(jié)構(gòu)能帶的可行方法。Engineering Interfacial Band Bending over ZnIn2S4/SnS2 by Interface Chemical Bond for Efficient Solar-Driven Photoelectrochemical Water Splitting. Advanced Energy Materials, 2022. DOI: 10.1002/aenm.202200629
