文献类型：会议

作　　者：薛超壮 张加旭 王翔 吴涛

作者单位：苏州大学材料与化学化工学部化学学院

会议文献：中国化学会2019年中西部地区无机化学化工学术研讨会会议论文集

会议名称：中国化学会2019年中西部地区无机化学化工学术研讨会

会议日期：20190419

会议地点：中国重庆

出版日期：20190400

学会名称：中国化学会

语　　种：中文

摘　　要：在化石能源日益短缺和环境污染日趋严重的时代背景下,有关清洁能源制备过程中的水析氢(HER)和CO2还原(CRR)等光/电催化过程引起了能源材料学家的广泛兴趣。就基础研究及应用拓展角度而言,开发稳定高效光/电催化剂以及提升催化机理认知水平逐渐成为该领域的基础研究热点。在众多材料体系中,具有丰富精确结构的纳米团簇或分子团簇体系备受到关注,因为它们可用于拓展新型催化材料体系,更有助于探究催化作用机制。其中,主族或过渡金属硫族分子或纳米团簇作为一类经典半导体材料,因其表面及内部结构明确可知且组份多变可调,可作为特殊结构模型用于表面催化性能研究。在此,我们利用金属硫族分子或团簇创造了系列复合光、电催化剂,探究了分子团簇的内在结构演化以及结构或组份与催化活性间的构效关系。具体工作如下:?利用Mn(Zn/Co)-Ga-Sn-S多元硫族纳米团簇构筑复合电催化剂,通过调变团簇内部多元金属组份实现团簇表面S原子的电子结构调控,阐明金属组份在HER性能调节中的协同效应(Fig. 1左);[4]?利用吡啶配体保护的Zn-S-O纳米团簇,在光、热驱动下实现分子团簇向纳米颗粒的结构重整,获得了界面结构可调的ZnS/ZnO异质结,并有效调控了系列材料的光催化HER析氢性能(Fig. 1中);?采用[SnS4]4-溶液与Cu2+溶液之间的一步温和反应创造出超小SnO2纳米颗粒负载于CuS纳米片的复合电催化剂,利用HER和CRR同步电催化过程在较窄电压范围内高效实现合成气(CO:H2)比例大范围调控(Fig.1右),为合成气后期化学转化过程提供了有效解决方案。该系列研究有助于理解金属硫族半导体材料的催化本质,拓展学界对于传统金属硫化物纳米颗粒和二维过渡金属硫化物光电催化反应中的有关构效关系认知局限,为开发其它新型金属硫族电催化材料奠定实验基础和理论指导�

关 键 词：半导体 金属硫族化合物  纳米团簇 光催化 电催化

分 类 号：O643.36]