近日，物理科学与信息工程学院李恒帅课题组在异质结光催化性质提升研究方面取得新进展，相关成果以“表面碳层对NiFe2O4@C/Cd0.9Zn0.1S S型异质结光催化剂析氢活性的影响”（Effect of surface carbon layer on hydrogen evolution activity of NiFe2O4@C/Cd0.9Zn0.1S S-scheme heterojunction photocatalyst）为题发表在《应用催化B：环境与能源》（ Applied Catalysis B: Environment and Energy ，中科院一区Top期刊，影响因子20.2）。该论文的第一作者为我院2022级物理学专业硕士研究生张东，通讯作者为李恒帅，共同通讯作者为蒲锡鹏和邹建平（江西省持久性污染物控制与资源循环利用重点实验室），聊城大学为第一署名单位。
太阳能驱动的光催化产氢反应在能源和环境问题领域具有广阔前景。该研究采取理论预测和实验验证相结合的方式，以镍铁氧体涂覆薄碳层为起点，成功合成了NiFe2O4@Carbonx/Cd0.9Z0.1S-y（NFO@Cx/CZS-y）S型异质结光催化剂。得益于碳涂层和S型异质结的协同作用，NFO@C0.75/CZS-7表现出优异的光催化产氢性能。在4小时光催化性质评价测试中，NFO@C0.75/CZS-7的产氢速率达到446.99 mmol g-1，分别是纯CZS（127.40 mmol g-1）和NFO@C（1.64 mmol g-1）的3.51倍和272.55倍。此外，NFO@C0.75/CZS-7具备高稳定性和易于回收性。结合第一性原理计算分析，作者们提出了NFO@Cx/CZS-y S型异质结增强光催化产氢方面的潜在机制。该研究有望提升人们对光催化剂表面薄碳涂层重要性的关注，并为未来进一步提升光催化产氢性能奠定基础。
该工作获得了山东省重点研发计划、山东省自然科学基金、山东省高等学校科技计划项目、聊城市重点研发计划、聊城大学高层次人才博士科研启动基金和横向课题的支持。