Ultrathin ZnIn2S4 Nanosheets Anchored on Ti3C2TX MXene for Photocatalytic H2 Evolution

异质结 光催化 材料科学 肖特基势垒 半导体 化学工程 分解水 外延 纳米技术 光电子学 催化作用 化学 图层(电子) 生物化学 二极管 工程类
作者
Gancheng Zuo,Yuting Wang,Wei Liang Teo,Aming Xie,Yang Guo,Yuxuan Dai,Weiqiang Zhou,Deblin Jana,Qiming Xian,Wei Dong,Yanli Zhao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:59 (28): 11287-11292 被引量:397
标识
DOI:10.1002/anie.202002136
摘要

Abstract Photocatalysts derived from semiconductor heterojunctions that harvest solar energy and catalyze reactions still suffer from low solar‐to‐hydrogen conversion efficiency. Now, MXene (Ti 3 C 2 T X ) nanosheets (MNs) are used to support the in situ growth of ultrathin ZnIn 2 S 4 nanosheets (UZNs), producing sandwich‐like hierarchical heterostructures (UZNs‐MNs‐UZNs) for efficient photocatalytic H 2 evolution. Opportune lateral epitaxy of UZNs on the surface of MNs improves specific surface area, pore diameter, and hydrophilicity of the resulting materials, all of which could be beneficial to the photocatalytic activity. Owing to the Schottky junction and ultrathin 2D structures of UZNs and MNs, the heterostructures could effectively suppress photoexcited electron–hole recombination and boost photoexcited charge transfer and separation. The heterostructure photocatalyst exhibits improved photocatalytic H 2 evolution performance (6.6 times higher than pristine ZnIn 2 S 4 ) and excellent stability.
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