丁益/王秀芳Small：Cu-N-C@SnS2助力太阳能光电化学水分裂

有限的电荷转移和缓慢的析氧反应（OER）动力学极大地阻碍了SnS₂光电阳极用于光电电化学（PEC）水分解。

基于此，安徽建筑大学丁益教授和王秀芳教授（共同通讯作者）等人报道了一种新的策略，在N-C骨架和SnS2之间构建界面N-Cu-S键（Cu-N-C@SnS₂），以实现高效的PEC水分解。

对比SnS₂，Cu-N-C@SnS₂光电极的PEC活性极大提高，在1.23 V_RHE下获得3.40 mA cm^-2的电流密度，负移的起始电位为0.04 V_RHE，是SnS₂的6.54倍。

在优化Cu-N-C@SnS₂结构上，利用DFT计算从理论上定义了N-Cu-S键的作用。在N-Cu-S键合后，Cu-N-C@SnS₂的费米能级上升，有利于光生载流子的分离。

与SnS₂和N-C@SnS₂相比，Cu-N-C@SnS₂的电荷密度明显增加，表明N-Cu-S键可以提供更多的载流子，直接参与表面OER反应。

为进一步评估SnS₂、N-C@SnS₂和Cu-N-C@SnS₂光阳极上每个OER路径的能垒，在（001）平面上绘制出SnS₂、N-C@SnS₂和Cu-N-C@SnS₂光阳极的吉布斯自由能图。

从数据来看，3.80 V（O*→OOH*）的过电位是纯SnS₂的速率决定步骤，而前两步需要的能量非常适中。引入N-Cu-S键后，在Cu-N-C@SnS₂中过电位降至2.52 V，证明OOH*更容易在Cu-N-C@SnS₂表面形成，有利于O₂的生成。

显然，N-Cu-S键是影响Cu-N-C@SnS₂异质结OER性能的关键因素，极大地促进了OER活性。

Constructing N-Cu-S Interface Chemical Bonds over SnS₂ for Efficient Solar-Driven Photoelectrochemical Water Splitting. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202205706.

https://doi.org/10.1002/smll.202205706.

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丁益/王秀芳Small：Cu-N-C@SnS2助力太阳能光电化学水分裂

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