SCMs|rGO空间限域生长超薄In2S3纳米片用于构建高效准一维Sb2Se3基异质结光阴极

硒化锑（Sb₂Se₃）属于窄带隙半导体材料，具有良好的光吸收特性，已逐渐应用于光电催化领域。独特的一维(Sb₄Se₆)_n带状结构单元连接方式，使其载流子传输具有高度各向异性。

近日，西北大学胡晓云教授和苗慧副教授等人在Science China Materials发表研究论文，通过气相输运沉积法和原位水热法成功构建了还原氧化石墨烯（rGO）修饰的准一维Sb₂Se₃@In₂S₃光陷阱异质结。

本文要点：

1) 在rGO空间限域效应下，原位生长的非层状In₂S₃纳米片厚度从30 nm减小到10 nm，显著增加了光电极的电化学活性比表面积，进一步增强了光陷阱纳米结构对光的捕获能力。

2) rGO和超薄In₂S₃纳米片共同修饰的准一维毛刷状Sb₂Se₃@In₂S₃-rGO纳米棒光电极在0 V（相对于可逆氢电极）的外加偏压下，光电流密度可达1.169 mA cm^-2，约是Sb₂Se₃@In₂S₃和单体Sb₂Se₃的2倍和16倍，且稳定性良好，在中性条件下平均产氢速率为16.59 µmol cm^-2h^-1。

3) 实验结果和理论计算均表明，II型异质结电荷传输方式是其光电化学增强的物理机制。

以上工作为设计基于rGO修饰的复合光电极用于光电化学领域的研究提供了崭新的思路。

文章信息

Cheng Y., Sun Q., Li Q., et al. rGO spatially confined growth of ultrathin In₂S₃ nanosheets for construction of efficient quasi-one-dimensional Sb₂Se₃-based heterojunction photocathodes. Sci. China Mater. (2022).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2267-7

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