双Z型异质结与染料敏化协同增效：ZnIn2S4/ZnO-In2O3光催化产氢机制及性能突破

本文创新性构建ZnIn2S4/ZnO-In2O3双Z型异质结（Dual-Z-scheme），通过染料敏化（ErB）实现6014.08 μmol·g?1·h?1的产氢速率，较单一组分提升45倍，揭示了半导体能带工程与光敏化协同机制，为太阳能转化提供新范式。

　　

亮点

本研究意外合成的ZnIn₂S₄/ZnO-In₂O₃三元复合物展现出惊人的光催化产氢性能。在染料敏化剂加持下，其产氢效率如同坐上火箭——0.25 g·L^?1的赤藓红B（ErB）使产氢速率飙升至6014.08 μmol·g^?1·h^?1，较单一组分最高提升45倍！

光催化剂制备

ZnIn₂S₄初级催化剂的制备

将Zn(NO₃)₂·6H₂O和InN₃O₉·xH₂O溶解后，加入硫代乙酰胺（C₂H₅NS）作为硫源，85℃水浴8小时即可得到淡黄色沉淀，就像在分子厨房里烹饪纳米材料。

光催化剂表征

X射线衍射（XRD）图谱显示，复合材料中ZnIn₂S₄的（006）晶面峰发生位移，暗示Zn/O掺入导致的晶格畸变。随着反应条件变化，ZnO和In₂O₃的晶体特征峰逐渐显现，如同材料界的"指纹识别"。

结论

这项研究不仅证实了双Z型异质结在电荷分离方面的优势，更通过染料敏化实现了光谱吸收范围的"开挂式"扩展。这种"半导体异质结+染料敏化"的双重buff策略，为设计高效光催化剂提供了全新思路。