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Z型光催化劑體系能夠使用窄帶隙光催化劑實現全分解水。通常Z型光催化劑體系的性能增強需要增強制氫光催化劑和產氧光催化劑的本征活性、促進電子從產氧光催化劑轉移到制氫光催化劑、并且抑制光催化逆反應。

有鑒于此，東京大學/信州大學Kazunari Domen等發展了一種高活性HER光催化劑Sm₂Ti₂O₅S₂，通過與BiVO₄產氧催化劑、還原石墨烯作為固體電子傳導材料結合，構筑了高活性的Z型光催化劑體系。

本文要點：

（1）

通過對光催化劑進行表面功能性修飾，促進電荷的分離，促進氧化還原反應的發生，這個Z式光催化體系能夠100 h連續將水分解為氫氣和氧氣，太陽能轉化為氫能的效率達到0.22 %。

（2）

這個光催化劑體系與目前的光催化體系不同，因為當光催化體系的壓力提高至90 kPa，體系的光催化分解水性能的衰減非常少。這些研究結果說明這個光催化劑體系具有實際應用前景。

參考文獻

Lin, L., Ma, Y., Vequizo, J.J.M. et al. Efficient and stable visible-light-driven Z-scheme overall water splitting using an oxysulfide H₂ evolution photocatalyst. Nat Commun 15, 397 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-44706-4

https://www.nature.com/articles/s41467-024-44706-4