p A conversão de energia solar de água em H2 por fotocatálise é considerada uma abordagem promissora para a produção de H2. Contudo, a eficiência da separação dos portadores de carga é a chave para melhorar a eficiência da produção de hidrogênio fotocatalítico. Um estudo recente revela que os nanotubos porosos de camada dupla com superfícies fotorredox separadas espacialmente foram sintetizados por uma estratégia self-template e mostram atividade fotocatalítica aprimorada para a produção de hidrogênio. p O papel, intitulado "Síntese de auto-molde de nanotubos porosos de camada dupla com superfícies fotorredox separadas espacialmente para produção fotocatalítica de hidrogênio eficiente, "foi publicado em Boletim de Ciências pelo Prof. Bin Zhang da Universidade de Tianjin. Os autores sintetizaram nanotubos porosos de camada dupla ZnS @ CdS com superfícies fotorredox separadas espacialmente, que foram realizados usando nanobastões de ZnO (NRs) como modelos por meio de reações sequenciais de troca ânion / cátion interfacial e gravação de modelo. A deposição de foto-redução de nanopartículas de Ni e a deposição de foto-oxidação de nanopartículas de CoOx foram distribuídas na superfície externa e na superfície interna da camada de ZnS @ CdS, respectivamente, sugerindo os locais de reação de fotoredox espacialmente separados na concha de dupla camada ZnS @ CdS, alcançar atividade fotocatalítica altamente aprimorada.

p Com a eclosão da crise energética nos últimos anos, o desenvolvimento de novas energias é muito importante. A conversão de energia solar de água em H2 por meio da fotocatálise é considerada uma abordagem atraente para a produção de H2. Contudo, a eficiência de separação de portadores de carga é a chave para melhorar a eficiência da produção de hidrogênio fotocatalítico. Carregar cocatalisadores é uma estratégia eficaz para promover a separação de carga e criar locais de reação redox na superfície. Contudo, na maioria dos casos, os cocatalisadores distribuídos aleatoriamente na superfície dos fotocatalisadores resultaram em uma direção de fluxo aleatória de portadores de carga fotogerada com uma alta probabilidade de recombinação. O projeto racional de fotocatalisadores nanoestruturados ocos, com locais de reação de foto-redução e foto-oxidação separados espacialmente em diferentes superfícies (superfícies internas ou externas), respectivamente, é uma estratégia promissora. No entanto, esses fotocatalisadores são sempre restritos a esferas ocas com estrutura de extremidades fechadas que aumentam a resistência à difusão de massa, e o alto custo das nanopartículas de Pt usadas como coletor de elétrons limita sua aplicação prática.

p Aqui em, o grupo Zhang relatou uma estratégia de self-template para a síntese racionalmente projetada de nanotubos porosos de camada dupla ZnS @ CdS (PNTs) com uma estrutura aberta. A fabricação de uma heteroestrutura fina dota os fotocatalisadores com superfícies de reação de redução e oxidação espacialmente separadas. A parede mesoporosa e a cavidade macroporosa nos produtos convertidos permitem a penetração da luz visível e reflexos múltiplos dentro da cavidade. para uma utilização eficiente da irradiação solar. A existência de vacâncias de Zn (VZn) na energia dos estados da camada interna de ZnS pode atuar como aceitadores de buracos do CdS. E a banda de condução (CB) do CdS está abaixo do CB do ZnS, que pode induzir o enriquecimento de elétrons fotogerados na camada externa de CdS. Após a foto-deposição seletiva de Ni e CoOx como cocatalisadores duplos, Nanopartículas de Ni como coletores de elétrons e locais de reação de redução são carregados na camada externa, enquanto as nanopartículas de CoOx como coletores de orifícios e locais de reação de oxidação são carregados na casca interna. Como resultado, um novo fotocatalisador CoOx / ZnS @ CdS / Ni foi obtido e mostrou alta atividade de produção de hidrogênio fotocatalítico dirigido por luz visível devido ao efeito sinérgico de heterojunções mesoporosas finas derivadas de auto-molde e co-catalisadores duplos separados espacialmente derivados de foto-deposição , que pode fornecer significativamente a força motriz para a transferência ordenada de elétrons fotogerados e buracos na direção oposta e promover a reação catalítica de superfície.