Zn0.25Cd0.75S 量子点/ZIF-8 光催化产氢：缺陷与内建电场间的动态竞争 可供购买

《Catalysis Science and Technology》：Photocatalytic hydrogen production over Zn0.25Cd0.75S quantum dots/ZIF-8: dynamic competition between defects and built-in electric fieldAvailable to Purchase

　　

为解决源自各向同性载流子迁移的严重复合问题，并阐明表面缺陷与异质结界面内建电场之间的相互作用，本工作采用 Zn_0.25Cd_0.75S 量子点 (QDs) 和 ZIF-8 作为模型光催化剂。实施了一种结合热缺陷调节和原位异质结制备的两步法制备策略，以实现缺陷的精细调节。通过多种表征技术，包括 SEM、PL、电化学测量和光催化析氢测试，系统研究了系统的电荷载体行为和催化性能。实验结果表明，室温合成的高缺陷 Zn_0.25Cd_0.75S 量子点产生 7.1 mmol g^?1 h^?1 的析氢速率，而相应的 ZIF-8 复合材料表现出急剧抑制的活性 (0.5 mmol g^?1 h^?1)。这一现象表明，表面缺陷主导了载流子分离，并完全抵消了异质结内建电场的电荷分离效应。热处理降低了本征缺陷密度，并将原始量子点的析氢速率降至 2.5 mmol g^?1 h^?1。在与 ZIF-8 复合后，异质结处的内建电场成为界面电荷转移的主导驱动力，将析氢速率提升至 7.4 mmol g^?1 h^?1，从而实现了催化性能的反转。本研究揭示了表面缺陷与界面内建电场之间的动态竞争机制，为基于量子点的异质结光催化剂的理性设计和性能优化提供了理论指导和实验参考。

视觉摘要

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Zn–Cd–S 量子点/ZIF-8 中可调的 V_S 驱动光催化 H₂ 析出。空位与异质结电场竞争以控制载流子。过多的空位导致复合，较少的空位则能实现高效的电荷分离和高活性。

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Zn–Cd–S 量子点/ZIF-8 中可调的 V_S 驱动光催化 H₂ 析出。空位与异质结电场竞争以控制载流子。过多的空位导致复合，较少的空位则能实现高效的电荷分离和高活性。

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? 2026 作者。由皇家化学学会出版

2026

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