Z型光催化系統(tǒng)，由半導體/半導體異質(zhì)結(jié)構(gòu)組成，模擬自然光合成大大提高了光催化活性。在這里，通過一鍋水熱法及隨后的退火處理，在石墨烯片上生長CoS納米半球，首次合成了獨特的全固態(tài)Z型三元異質(zhì)結(jié)構(gòu)（CdS/Co
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8-RGO）。此外，還通過監(jiān)測中間體探索和分析了它的生長機理。RGO憑借其出色的光子捕獲能力和導電性，可以有效促進光生載流子的分離和轉(zhuǎn)移。受益于有效的電荷轉(zhuǎn)移和分離，CdS/Co
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8-RGO顯示出較高的H
2釋放速率（高達4.82 mmol h-1 g-1）和顯著的穩(wěn)定性（長達20 h的光催化反應(yīng)）。研究者認為，此工作報道的通過簡單合成工藝的設(shè)計理念融合多種結(jié)構(gòu)界面和轉(zhuǎn)移路徑，對其他光催化劑的設(shè)計有一定的幫助。
Figure 1. CdS/Co
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8-RGO異質(zhì)結(jié)構(gòu)的生長示意圖。
Figure 2. CdS/Co
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8-RGO的（A-C）FESEM和TEM圖，（D）CdS/CoS-RGO和CdS/Co
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8-RGO的XRD圖，（E，F(xiàn)）HRTEM圖，（G）STEM和元素映射圖。
Figure 3. 在180℃溫度下不同反應(yīng)時間收集的CdS/CoS-RGO（M
Cd：Co = 5：5）中間體的FESEM圖。所有FESEM圖的比例尺均為200 nm。
Figure 4. （A）UV/Vis光譜和（B）Kubelka-Munk曲線，（C-E）EIS曲線，PL光譜和瞬時光電流響應(yīng)，（F）不同樣品在可見光照射下H2隨時間的產(chǎn)生量。
該研究工作由濰坊醫(yī)學院Shuangshuang Kai聯(lián)合山東大學Shenglin Xiong研究團隊于2020年發(fā)表在Inorganic Chemistry Frontiers期刊上。原文：Z-scheme CdS/Co
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8-RGO for Photocatalytic Hydrogen Production。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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