Carbon dots enhance the stability of CdS for visible-light-driven overall water splitting
Carbon dots enhance the stability of CdS for visible-light-driven overall water splitting
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碳点增强了 CdS 的稳定性，用于可见光驱动的整体水分解
DOI：
10.1016/j.apcatb.2017.05.049
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发表时间：
2017-11
影响因子：
22.1
通讯作者：
Kang Zhenhui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu Cheng;Liu Changan;Zhou Yunjie;Fu Yijun;Guo Sijie;Li Hao;Zhao Siqi;Huang Hui;Liu Yang;Kang Zhenhui
硫化镉（CdS）是一种很有前途的可见光催化产氢无机光催化剂。然而，CdS的光腐蚀是制约其发展的最严重的问题。在这里，我们报告的碳点硫化镉（CDs-CdS）纳米复合材料的设计和制造，显示出显着的光催化水分解性能，令人印象深刻的稳定性，而不需要任何牺牲剂或助催化剂。当样品中CD的浓度为0.03 gCD/g催化剂时，获得最高的产氢速率约为2.55 μ mol h-1，析氧速率约为0.52 μmol h-1。即使产生的H2和O2不等于2：1（H2：O2）的化学计量比，CDs-CdS纳米复合材料也显示出比目前报道的CdS催化剂（没有牺牲剂或助催化剂）更高的稳定性（8次重复催化实验）。同样令人鼓舞的是，当我们增加催化剂中CD的浓度时，尽管产氢速率较低（0.13 μmol h−1），但所产生的H2和O2逐渐调整到符合2：1的化学计量比。
Cadmium sulfide (CdS) has long time been one of the most promising inorganic photocatalysts for hydrogen production driven by visible light. However, the photocorrosion of CdS is the most serious problem which constrains its development. Here, we report the design and fabrication of a carbon dots-cadmium sulfide (CDs-CdS) nanocomposite, showing significant photocatalytic water splitting properties with impressive stability without requirement for any sacrificial agents or cocatalysts. The highest hydrogen production rate was obtained for about 2.55 μmol h−1, with an oxygen evolution rate for about 0.52 μmol h−1, when the concentration of CDs in the sample is 0.03 gCDs/gcatalyst. Even the produced H2and O2are not equal to the stoichiometric ratio of 2:1 (H2:O2), the CDs-CdS nanocomposite shows greater stability (8-time repetitive catalytic experiments) than the CdS catalysts reported up to now (without sacrificial agents or cocatalysts). It is also inspiring that when we increased the concentration of CDs in the catalysts, the produced H2and O2were gradually adjusted to meet the stoichiometric ratio of 2:1 in spite of low hydrogen production rate (0.13 μmol h−1).
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