中国科学技术大学 铜基四元硫化物纳米材料，特别是铜-锌-铟-硫(CZIS)和铜-锌-镓-硫(CZGS)，由无毒元素组成，由于其可调带隙、良好的化学和热稳定性、环境友好性以及易于从丰富且廉价的起始材料合成而成为太阳能光催化制氢的有吸引力的候选材料
不幸的是，低电导率、光生电子和空穴的快速复合率以及较难接近的表面活性位点极大地限制了它们的光催化性能
最近，由教授领导的研究小组
中国科学技术大学的俞树鸿设计了一种简单的胶体方法来合成单晶纤锌矿CZIS纳米带，以及由油胺和1-十二烷基硫醇辅助的单晶纤锌矿CZGS纳米带
这篇题为“用于高效太阳能转化为氢气的单晶四元硫化物纳米带”的研究文章发表在10月10日的《自然通讯》上
第十五
研究人员首先使用第一性原理密度泛函理论(DFT)计算来探索纤锌矿CZIS(0001)、(1010)和(1011)晶面的反应吉布斯自由能(δGH)
计算结果表明，(0001)面与原子氢的结合强度最小
遵循贝尔-埃文斯-波兰尼原理，研究人员预计(0001)面是CZIS上光催化制氢最有利的表面
然后，研究人员设计了一种简单的胶体方法来合成暴露(0001)面的单晶纤锌矿CZIS纳米带，以及暴露(0001)面的单晶纤锌矿CZGS纳米带，并辅以油胺和1-十二烷硫醇
制备的纳米带光催化剂在可见光照射下(λ>420 nm)表现出优异的组成依赖型光催化性能
这项工作表明了表面工程的四元硫化物光催化剂的意义，以实现更好的性能
这种光催化剂设计方法可用于其它半导体材料系统，从而使使用低成本元素的新型光催化剂能有效催化特殊反应
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