ZnSe/V2C MXene肖特基结：界面势垒的机制促进载流子定向分离并增强光催化氢气生成

《Journal of Materials Chemistry A》：ZnSe/V2C MXene Schottky junction: mechanism of interface barrier promoting carrier directional separation and enhancing photocatalytic hydrogen evolution

ZnSe/V?C MXene肖特基结复合材料通过抑制载流子复合与促进电荷分离显著提升光催化产氢性能，实验证实异质界面能带弯曲和内建电场是载流子定向分离的关键机制。

　　

ZnSe是一种有前景的光催化剂，但其光生载流子的复合速率较高，电荷转移效率低下，这些因素限制了其光催化活性。为了解决这些问题，通过在V?C MXene表面原位生长ZnSe纳米颗粒制备了一种肖特基结复合催化剂。MXene具有类似金属的导电性，能够提供高效的电子传输路径，从而促进电子的快速迁移并抑制光生电子-空穴对的复合。通过光电化学测量、开尔文探针力显微镜（KPFM）和原位辐照X射线光电子能谱（XPS）研究了光生电荷转移的机制。结果表明，在异质界面处形成了能带弯曲和内部电场，这为界面屏障的形成提供了物理基础，并有效促进了载流子的分离和转移。得益于这些协同效应，复合催化剂ZV-3在Na?S/Na?SO?溶液中的氢气生成速率达到了2154.00 μmol g?1 h?1，远高于纯ZnSe或V?C MXene。这项研究不仅阐明了肖特基结中电荷迁移的基本机制，还为设计高性能光催化系统提供了策略。所提出的方法为高效太阳能制氢和下一代光催化材料的发展带来了希望。