AFM：界面化学键和氧空位增强的In2O3/CdSe-DETA S型异质结用于光催化CO2转化

S型异质结因其独特的载流子迁移途径、优异的载流子分离效率和高氧化还原能力，在光催化二氧化碳还原方面具有巨大的潜力。然而，定向强电子传输的精确过程仍然是一个巨大的挑战。

基于此，大连理工大学范科副教授，Dai, Kai（共同通讯作者）等人通过简单的微波辅助水热法合成In-O-Cd键调制的In₂O₃/CdSe-DETA S型异质结，用于加速光生电子转移。

为了从理论水平上理解电荷转移的机理，本文通过计算得到了Cd Se (100)和Vo-In₂O₃ (111)的功函数分别为6.0 eV和6.6 eV。当真空度为0时，费米能级（E_F）值与功函数的值相反，因此Vo-In₂O₃的E_F比CdSe的负。当Vo-In₂O₃与CdSe建立异质结时，CdSe中的电子将转移到Vo-In₂O₃中，直到E_F达到平衡。

本文进一步研究了Vo-In₂O₃和CdSe-DETA的能带结构，当CdSe-DETA与Vo-In₂O₃接触时，它的电子将转移到Vo-In₂O₃，从而使它们的E_F在界面上弯曲，进一步达到平衡。

Vo-In₂O₃和CdSe-DETA在界面处分别带负电荷和正电荷，因此在界面处形成了从CdSe-DETA到Vo-In₂O₃的内电场。当光催化材料处于全光谱照射下时，Vo-In₂O₃和CdSe-DETA的VB上的电子会被激发并转移到CB中。

因此，在Vo-In₂O₃和CdSe-DETA之间构建了氧空位和键合配位的S型异质结，可以有效地分离光生载流子并保持氧化还原能力。

Interfacial Chemical Bond and Oxygen Vacancy-Enhanced In₂O₃/CdSe-DETA S-scheme Heterojunction for Photocatalytic CO₂ Conversion. Adv. Funct. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adfm.202214470.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202214470.

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