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近日,机电工程学院贾明磊老师以第一作者身份在国际学术期刊《Phys. Chem. Chem. Phys.》(中科院三区,影响因子2.9)发表题为《Ferroelectric polarization promotes a CdS/In2Se3 heterostructure for photocatalytic water splitting》的研究论文,该成果以中原科技学院为第一完成单位,为高效光催化制氢技术提供了新思路。
研究团队通过理论设计提出新型铁电极化异质结光催化剂CdS/In2Se3,利用材料本征的垂直极化电场(Ep)与内建电场(Eint)协同作用,成功抑制光生电子-空穴复合问题。该异质结通过直接Z型电荷转移路径,显著提升载流子分离效率,并突破传统光催化材料的带隙限制。实验表明,CdS/In2Se3-down构型在pH=7条件下可实现自发全水分解,而CdS/In2Se3-up构型对析氢反应(HER)具有高效催化活性,展现出“一材多用”特性。
该研究通过铁电极化调控异质结界面特性,为设计高效、多功能光催化材料提供了理论依据,对太阳能驱动水分解制氢技术发展具有重要推动作用。