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      Z型光催化系統，由半導體/半導體異質結構組成，模擬自然光合成大大提高了光催化活性。在這里，通過一鍋水熱法及隨后的退火處理，在石墨烯片上生長CoS納米半球，首次合成了獨特的全固態Z型三元異質結構（CdS/Co₉S₈-RGO）。此外，還通過監測中間體探索和分析了它的生長機理。RGO憑借其出色的光子捕獲能力和導電性，可以有效促進光生載流子的分離和轉移。受益于有效的電荷轉移和分離，CdS/Co₉S₈-RGO顯示出較高的H₂釋放速率（高達4.82 mmol h-1 g-1）和顯著的穩定性（長達20 h的光催化反應）。研究者認為，此工作報道的通過簡單合成工藝的設計理念融合多種結構界面和轉移路徑，對其他光催化劑的設計有一定的幫助。
 
Figure 1. CdS/Co₉S₈-RGO異質結構的生長示意圖。
 

Figure 2. CdS/Co₉S₈-RGO的（A-C）FESEM和TEM圖，（D）CdS/CoS-RGO和CdS/Co₉S₈-RGO的XRD圖，（E，F）HRTEM圖，（G）STEM和元素映射圖。
 

Figure 3. 在180℃溫度下不同反應時間收集的CdS/CoS-RGO（M_Cd：Co = 5：5）中間體的FESEM圖。所有FESEM圖的比例尺均為200 nm。
 

Figure 4. （A）UV/Vis光譜和（B）Kubelka-Munk曲線，（C-E）EIS曲線，PL光譜和瞬時光電流響應，（F）不同樣品在可見光照射下H2隨時間的產生量。
 
     該研究工作由濰坊醫學院Shuangshuang Kai聯合山東大學Shenglin Xiong研究團隊于2020年發表在Inorganic Chemistry Frontiers期刊上。原文：Z-scheme CdS/Co₉S₈-RGO for Photocatalytic Hydrogen Production。

摘自《石墨烯雜志》公眾號：