近日，我院秦莹莹博士在2D/2D g-C₃N₄基异质结应用于高效光催化分解水制氢方面的研究取得重要进展，相关工作在Applied Catalysis B: Environmental (2020, 277, 119254)上发表题“Synergy between van der waals heterojunction and vacancy in ZnIn₂S₄/g-C₃N₄ 2D/2D photocatalysts for enhanced photocatalytic hydrogen evolution”的研究论文。

由随机形态结构组成的异质结体系的载流子分离和转移通常受到晶格匹配度和界面电荷转移阻力等因素的影响，促进空间电荷分离的能力有限。因此，对多相光催化剂各组分的形态进行精细调整和设计对于改善电荷分离状况具有重要意义。因此，在该研究中，我们首次设计了具有S空位的2D/2D ZnIn₂S₄/g-C₃N₄范德华异质结（ZIS-S/CN VDW）光催化剂。优化后的30ZIS-S/g-C₃N₄制氢效率最高为6095.1μmol h^-1 g^-1，这主要是由于二维/二维异质结接触面积大，在界面结处出现大量致密、高速的电荷转移通道，方便电荷转移。此外，VWD异质结的构建不受组分材料晶格匹配的限制，范德华力作为分子间的作用可以为载流子的运输提供驱动力。不仅如此，S空位可以通过调节电子的能带结构来增强光吸收，并作为捕获电子的有效活性位点。本工作不仅丰富了基于g-C₃N₄的2D/2D异质结光催化体系，而且为设计性能良好的2D/2D异质结光催化剂提供更多的选择。

原文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092633732030669X