Regioselective cation exchange reaction for photoelectrochemical water splitting

摘要 阳离子交换反应因其可以可控制备不同成分和功能相结合的金属硫化物异质结构而备受关注。这些金属硫化物异质结构在光电化学应用中尤其发挥着重要作用。然而，在这些异质结构中，两个或多 两个或多个组分间的比例对光电响应的影响尚不清晰。本文通过“局域选择性阳离子交换反应”，合成了Cu 1.81 S/CdS纳米片异质结构。我们系统地研究了Cu 1.81 S/CdS异质纳米片的光电化学活性，并证明了其性能主要取决于Cu 1.81 S与CdS的比例。基于密度泛函理论的计算表明，形成的Cu 1.81 S‐CdS异质界面的促进了电子转移，降低了功函数。随着CdS含量的变化，我们可以通过最大化带隙和电化学活性面积来得到最高的光电流密度。我们的工作为设计和制备新型光电催化剂以及通过设计阳离子交换反应来调控催化剂活性提供了新的策略。