武汉理工大学傅正义/解晶晶团队 | 电纺-光沉积协同构筑全固态 Z 型异质结实现高效光催化析氢

背景：传统半导体光催化剂因光生载流子复合严重、界面电荷传输效率低，制约了光催化析氢性能的提升，且传统异质结构建多以牺牲氧化还原能力为代价。研究目的：武汉理工大学傅正义和解晶晶团队受天然光合作用Z型电子传输机制启发，采用电纺丝与光沉积协同技术，在TiO₂纳米纤维表面精准构筑Pt/CdS纳米颗粒，旨在构建全固态Z型异质结，以实现光生电子和空穴的高效分离与定向传输，同时保留强氧化还原能力。结论：成功构建的TiO₂–Pt–CdS全固态Z型异质结实现了高效载流子分离，优化后催化剂在模拟海水中表现出4.02 mmol·g⁻¹·h⁻¹的高效光催化析氢性能。该研究为仿生光合作用光催化体系的界面精确调控提供了新策略，对提升太阳能-氢能转化效率具有重要价值。