硫化鎘（CdS）具有良好的電荷遷移能力，是一種典型的對可見光響應的半導體材料，在光催化制氫方面具有巨大的優勢。基于前期的研究工作，發現形貌調控可顯著改善CdS表面狀態和電荷轉移過程，特別是具有中空結構的CdS，因具有大的比表面積和豐富的活性位點，有利于增強光吸收，表現出優異的光催化性能。另外，選取具有合適能帶結構的光催化劑與其構筑出異質結，也能有效提升太陽能的利用效率。

近期，我校徐全龍副教授在國際著名期刊《Chinese Journal of Catalysis》上發表了題為”Fabricating Covalent organic framework/CdS S-scheme heterojunctions for improved solar hydrogen generation”的研究論文。該工作利用對環境友好、可見光吸收強、能帶結構合適、比表面積較大的COF-LZU1與具有空心立方結構的CdS復合，制備出COF/CdS異質結光催化劑，在可見光下表現出良好的光催化析氫性能。當異質結中COF質量含量達到1.5%時，具有最高的產氫速率，為8670 μmol·h^?1·g^?1，是純CdS的2.1倍，且在420 nm單色光照射下的表觀量子效率為8.9%。

經過系統性的表征分析，發現CdS和COF界面處存在從COF指向CdS的內建電場。在該內建電場的作用下，來自CdS導帶的光生電子與COF價帶上的空穴復合，而COF導帶上具有強還原能力的光生電子和CdS價帶上具有強氧化能力的光生空穴得以保留，遵循S型異質結的電荷轉移路徑，從而保留最強的氧化還原能力，這為水還原產生氫氣的過程提供強大的驅動力。本工作為設計制備有機/無機S型異質結光催化劑提供了理論基礎。

相關研究結果發表于近期的《Chienese of Journal Catalysis》（DOI:https://doi.org/10.1016/S1872-2067(21)63869-X），溫州大學為第一通訊單位，化學與材料工程學院聯培研究生孫龍為第一作者，我校徐全龍副教授與鄭州大學范佳杰教授為該論文共同通訊作者，該工作受到國家自然科學基金（21905209, 52073263）和河南省自然科學基金（212300410080）等項目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/S1872-2067(21)63869-X