东南大学王育乔教授团队AFM: 双核壳光耦合和载流子限域高效光催化产氢

主要观点总结

本文报道了一种双核壳结构光催化体系，该体系由球状CdS、SiO2和NaYF4:Yb/Tm组成，实现了光耦合与载流子限域作用，提高了光催化产氢效率。通过设计双核/壳结构，实现了光的转换与反复多次再利用，缩短了电子-空穴对扩散长度，促进了有效分离和传输，显著抑制了复合过程。该结构还通过上转换作用将红外光转化为可见光，充分利用太阳光谱。实验证明，该结构的光催化活性是无核CdS的11倍，且在连续16小时光照下保持稳定。

关键观点总结

关键观点1: 双核壳结构的设计与构造

通过组合不同组分，构建出双核壳结构的光催化体系，实现了光耦合与载流子限域作用。

关键观点2: 光催化产氢效率的提高

通过设计独特的双核/壳结构，实现了光的转换与反复多次再利用，提高了光催化产氢效率。

关键观点3: 电子-空穴对的分离与传输

利用外核SiO2的电子传导特性，缩短了电子-空穴对迁移到催化剂表面的扩散长度，促进了电子-空穴的有效分离和传输。

关键观点4: 上转换作用的应用

内核的上转换作用将红外光转化为可见光，充分利用太阳光谱，提高了光催化效率。