元素百科介绍了中国科学院理化学院光催化分解纯水研究的进展。氢是一种理想的能量载体，能量密度高，氢燃烧不会污染环境。利用太阳能光催化分解水制氢是解决人类能源问题的重要途径。CDS广泛应用于可见光催化分解水材料，因为它适合带位和带间隙宽度。由于光生载流子的快速复合和光腐蚀，CDS需要在光催化产氢过程中添加电子牺牲剂，如甲醇、乳酸、三乙醇胺等。一方面，这些电子牺牲剂可以消耗光生空穴，解决CDS的光腐蚀问题；另一方面，它可以抑制光生电子和空穴的结合，提高光生电子的使用寿命。但添加牺牲剂的光催化产氢反应并不完全“太阳能”–化学能转换反应”，氢的产生是以消耗电子牺牲剂的化学能为代价，所以只能称之为“半太阳能”–化学能转换反应”。
近日，中国科学院光化学转化合成研究中心金属有机光化学研究小组在可见光催化分解纯水研究方面取得了新进展。该团队首先在合成路线上改进了传统的水热合成CDS，通过添加适量的还原剂水合肼轻轻还原六方CDS，获得了富含硫空间缺陷的CDS；然后将磷间隙混合，制备强n型半导体，使费米能级位置靠近硫空位能级。此时，硫空位能级将显示电子捕获陷阱的能力，并像蓄水池一样临时存储光生电子，从而延长光生电子的使用寿命，使用寿命长的光生电子具有足够的动力学能力迁移到CDS表面，进一步发生质子还原反应。相关研究结果最近发表在Advanceded上 在Materials上。相关研究结果最近发表在Advanceded上 在Materials上。
中国科学院战略先导科技专项(B类)研究工作、支持科技部国家重点基础研究计划和国家自然科学基金委员会的项目。
