ADSC | 合工大李伸杰、陈艳艳课题组：量子点D-A对调控实现70倍提升高效光催化析氢

本文针对铜铟硫量子点在光催化析氢中光生载流子缺乏定向迁移驱动力、难以高效到达催化剂表面的核心瓶颈，系统提出了一种非化学计量比调控与异质结构建的协同策略。研究背景方面，氢能是实现“双碳”目标的关键绿色能源载体，太阳能光催化分解水制氢前景广阔，而I-III-VI族铜铟硫量子点因其独特的供体-受体（D-A）对能级结构，能有效捕获载流子且不含镉等有毒元素，是极具潜力的光催化材料。研究目的在于解决量子点内载流子定向迁移难题，突破其性能限制。通过精准调控铜铟离子比例构建高密度D-A对能级，采用部分ZnS包覆钝化表面缺陷，并原位复合富含硫空位的ZnIn2S4纳米片形成类type-II异质结，利用内建电场驱动载流子定向长程传输。结论表明，该异质结光催化剂在100W氙灯照射下实现了29.25 mmol·g-1·h-1的析氢速率，是纯量子点的70倍以上，且12小时循环测试中性能稳定。该工作阐明了D-A对介导的载流子传输机制，为设计高效量子点基光催化体系提供了新思路。