我院教师在中科院一区期刊Inorganic Chemistry Frontiers上发表论文

近日，我院位顺航博士在中科院一区期刊《Inorganic Chemistry Frontiers》发表题为“ZnIn₂S₄nanosheets with tunable dual vacancies for efficient sacrificial-agent-free H₂O₂photosynthesis”的研究论文（文章链接https://doi.org/10.1039/D4QI02030H）

共同通讯作者：位顺航

期刊影响因子（2023）：6.1

第一单位：绍兴文理学院

图片摘要

光催化技术被认为是环境修复和能源转化的有效手段。在各种光催化应用中，光合成过氧化氢（H₂O₂）备受关注，因为H₂O₂不仅是一种温和的氧化剂，而且是一种能量密度与氢相当的绿色能量载体。金属氧化物，如TiO₂和ZnO，首先被用于光合成H₂O₂。然而，大多数氧化物的光吸收范围仅限于紫外（UV）区域，因此，使用这些宽带隙半导体很难实现高太阳能-化学转换（SCC）效率。因此，具有优异的可见光吸收能力的窄带隙半导体，如硫化物及其衍生物是光合成H₂O₂的理想候选者。

在本工作中，我们合成了具有Zn空位和S空位浓度可调的ZnIn₂S₄纳米片。引入双空位有效地促进了激子解离，O₂的吸附，并降低了随后吸附O₂的活化和质子化的自由能。这些有趣的性质赋予ZnIn₂S₄在AM 1.5和可见光照射下通过两步单电子氧还原反应途径进行无牺牲剂光合成H₂O₂的优异性能。与没有空位的ZnIn₂S₄相比，具有双空位的ZnIn₂S₄的H₂O₂产量大约是其2倍。相应的SCC效率和420 ± 20nm处的AQY分别达到0.031%和0.34%。此外，由于亲水性增强，丰富的双空位抑制了H₂O₂的分解。这项工作提供了一种通过缺陷工程提高ZnIn₂S₄光催化性能的新策略，并为这些缺陷的作用带来了新的机理见解。

作者简介

位顺航，数理信息学院教师，博士，主要研究领域为光（电）催化，主持国家自然科学基金一项，中国博士后科学基金一项，以第一作者或通讯作者在Appl. Catal. B: Environ.、Small、J. Mater. Chem. A、Green Chem.、Nano Res.、Chem. Commun.、Appl. Catal. A: Gen.等SCI期刊发表多篇论文。