如今，不可再生资源的储量持续下降，使能源短缺问题日益突出 [1], [2], [3]。近年来，研究人员不断寻求和开发新能源以替代它们 [4], [5], [6]。其中，氢能以其高能量密度和零污染燃烧特性，具有广阔的发展和应用前景 [7], [8], [9]。值得注意的是，光催化水分解制氢技术可以通过光催化剂有效利用太阳能，将其转化为清洁可持续的氢气 [10], [11], [12]。这种方法不仅减轻了对化石能源的依赖，还减少了环境污染，使其成为一种极具前景的清洁能源生产方法 [13], [14]。因此，开发高性能、稳定且成本效益高的光催化剂对于不断提高光催化效率并实现大规模应用至关重要。
在各种半导体光催化剂中，双金属硫化物近年来因其有利的带结构、宽可见光吸收范围和强氧化还原性能而在光催化中显示出巨大潜力 [15], [16], [17], [18]。例如，Xia 等人制备了 Co1.5MoS3.2/g-C3N4 复合光催化剂。引入第二种金属可以有效调节电子结构，加速电荷转移，并为表面催化反应提供丰富的活性位点，从而促进光催化产氢 [19]。同时，双金属硫化物制备方法简便，可形成多种可调形态结构，如空心 [20]、蛋黄 - 壳 [21] 和纳米花 [22] 结构等。其中，蛋黄 - 壳结构可通过散射和吸收入射光有效增强捕光能力 [23]。Wang 等人构建了蛋黄 - 壳 NiCo2S4@ZnS/CdS 异质结用于光催化产 H2。这种独特的蛋黄 - 壳结构不仅为负载 ZnS/CdS 纳米片提供了理想的基质，有效防止其团聚，还有效利用了空腔内的反射光以增强光吸收性能并增加比表面积以优化活性位点的分布 [24]。然而，尽管有这些优势，蛋黄 - 壳结构双金属硫化物仍存在关键局限性，包括光腐蚀、电导率低和载流子复合快 [25], [26]，从而严重限制了其催化活性。因此，如何有效调节和改进基于双金属硫化物的催化剂至适当的带结构，加速电荷转移速率并阻碍载流子快速复合以提高产氢效率，仍然是光催化剂改性中的关键挑战。
近年来，研究人员不断尝试通过改性策略提高光催化性能 [27]。特别是，构建异质结构是一种有效策略 [28]。在众多构建异质结的选项中，用过渡金属磷化物表面装饰双金属硫化物可以有效调节带结构，增强稳定性和电导率，促进光生载流子分离并增加更多催化活性位点，这对于加速反应过程和实现高效产氢至关重要 [29], [30], [31]。然而，单金属磷化物由于电子调节能力相对不足，往往催化活性适中 [25], [26]。为进一步优化电子结构，通过引入第二种金属元素开发了双金属磷化物，这使得电子结构的调节更加灵活并增强了产氢动力学。例如，Wu 等人通过在不昂贵的双金属磷化物 Mn0.67Co1.33P 上负载 g-C3N4 作为贵金属 Pt 的替代品，制备了 Mn0.67Co1.33P/g-C3N4 复合光催化剂。Mn 掺杂到 Co2P 中有效调节了金属磷化物的电子结构并增加了活性位点，从而促进了电荷分离并加速了产氢动力学 [32]。此外，丰富的过渡金属元素种类、灵活的组合效应和可调比例形成不同组合，可表现出优异的产氢性能并具有广阔的发展前景 [33]。另外，界面处形成的异质结类型至关重要地决定了电荷转移路径和最终的光催化效率。传统的 Type-II 异质结实现了空间电荷分离，但不可避免地削弱电子还原能力，因为电子从较高的导带转移到较低的导带，从而牺牲了强氧化还原电位。相比之下，Z 型异质结通过界面电荷复合保留高能电子在更负的导带上，从而实现有效的载流子分离和强还原电位以增强产氢。
基于上述考虑，首先通过溶剂热法合成 CoMo2S4 蛋黄 - 壳纳米球，然后通过原位沉积随后煅烧磷酸化将 Mn0.5Co0.5P 成功沉积到 CoMo2S4 表面，获得 Mn0.5Co0.5P/CoMo2S4 复合光催化剂。通过调节 Mn1-xCoxP 中的 Co 离子含量和 Mn1-xCoxP/CoMo2S4 中 Mn1-xCoxP 的含量，优化了 Mn0.5Co0.5P/CoMo2S4 的产氢性能。结果表明，蛋黄 - 壳 CoMo2S4 通过入射光的多次反射实现了增强的光吸收，并为异质结构建提供了坚固支架。负载双金属磷化物 Mn0.5Co0.5P 不仅优化了带结构并增强了稳定性和电导率，还丰富了复合光催化剂更丰富的活性位点。此外，在界面处有效构建了 Z 型异质结，促进了光生载流子分离并加速了氧化还原反应过程和产氢动力学。因此，选择 Mn0.5Co0.5P/CoMo2S4 复合光催化剂为高效光催化制氢材料的设计开发提供了新见解。
