乔世璋​Nature子刊：NiPS3 UNSs助力高活性光催化制氢

开发出高性能、低成本的光催化剂是实现太阳能驱动大规模制取氢气（H₂）的关键。基于此，澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授（通讯作者）等人首次报道了一种心得液体剥离方法，并用其来制备NiPS₃超薄纳米片（ultrathin nanosheets, UNSs），作为一种多功能平台，可以极大地改善各种光催化剂（TiO₂、CdS、In₂ZnS₄和C₃N₄）上的光驱动制取氢气性能。

与单独的CdS相比，NiPS₃/CdS异质结的光催化产生氢气速率最大，为13600 μmol  h^-1 g^-1，最高的增强因子约为1667%。其中，光催化产生氢气的增加源于促进界面电荷分离/迁移的紧密电子耦合和丰富的原子级P/S边缘位点以及NiPS₃的活化S基位点促进了析氢反应（HER）。

这些发现得到了理论计算和表征的支持，包括原子分辨率AC-STEM、电子能量损失（EELS）光谱、基于同步加速器的X射线吸收近边缘光谱（XANES）、原位XPS 、瞬态SPV光谱、超快TAS、瞬态PL光谱和光照射接触电位差（CPD）测试。

该研究进一步证实了NiPS₃ UNSs与其他半导体光催化剂（例如TiO₂、In₂ZnS₄和C₃N₄）共同提高光催化H₂产量的普遍性。该工作不仅展示了MPC_x基团在光催化领域的巨大潜力，而且通过融合先进的表征和理论计算，为合理设计和制备高性能光催化剂铺平了道路。

NiPS₃ ultrathin nanosheets as versatile platform advancing highly active photocatalytic H₂ production. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-32256-6.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32256-6.