高效且稳定的可见光驱动Z型全水分解反应，使用氧硫化物H2演变光催化剂

摘要 所谓的Z型系统允许使用窄带隙光催化剂进行全水分解。为了提高此类系统的性能，有必要增强氢演变光催化剂和氧演变光催化剂的内在活性，促进电子从氧演变光催化剂转移到氢演变光催化剂，并抑制逆反应。本研究开发了一种高性能的氧硫化物光催化剂Sm2Ti2O5S2，作为Z型全水分解系统中氢演变光催化剂，与BiVO4作为氧演变光催化剂和还原石墨烯氧化物作为固态电子介导剂结合使用。经过光催化剂表面改性以促进电荷分离和氧化还原反应，该系统能够在100小时以上的时间内将水分解为氢和氧，太阳氢能转化效率为0.22%。与许多现有光催化系统相比，该系统的水分解活性在背景压力增加到90 kPa时仅减少了最小值。这些结果表明，该系统在实际操作条件下具有合适的特性。