成果概述

该研究以Cd₀.₉Zn₀.₁S（CZS）为还原型光催化剂、ZnWO₄（ZWO）为氧化型光催化剂，通过溶剂热法和超声自组装法构建了CZS/ZWO S型异质结光催化剂。

创新点

研究结合DFT理论计算与实验验证，系统探究了异质结界面处的电荷转移机制、电子密度局域化以及光催化析氢反应中的过渡态。在可见光照射3 h下，最优样品CZS/ZWO-15%的析氢速率达50.54 mmol·g⁻¹·h⁻¹，分别为纯CZS和纯ZWO的3.09倍和4.63倍。创新点：（1）从结构层面揭示了S型异质结中氧化型/还原型光催化剂界面的电荷交换本质，提出了“S-Zn电荷传输通道”概念——界面处CZS的S原子与ZWO的Zn原子发生向外弛豫并形成S-Zn键，作为光生载流子复合的特定路径；（2）通过DFT计算系统模拟了界面晶格弛豫、电子密度局域化及析氢反应过渡态，将理论预测与实验验证深度融合；（3）四足状CZS与ZWO纳米棒的紧密界面接触显著提升了电荷分离效率和光吸收能力。