光催化分解水制氢一直被认为是解决化石能源危机最有潜力且最为环保的技术之一。为了提升整体光催化效率，构筑异质结亦被证实可以为增强光催化剂中电荷分离提供有效的内建电场，然而异质结界面处也常常因晶格失配而产生阶跃场和电荷陷阱，从而限制了光生电荷的顺畅传输。

为了改良异质结构筑策略的这一缺陷，公司许仲梓、陆春华教授团队与澳大利亚昆士兰大学王连洲教授团队合作，报道了一种具有MnxCd1-xS固溶界面的新型“孪生结”光催化剂。材料中的梯度固溶体界面构成了缓变型p-n结，为电荷分离和转移提供了有利的内建电场和顺畅的传输通道。该“孪生结”光催化剂无需任何助催化剂，即可获得的高达82.4 μmol h-1的制氢速率，约为原始CdS的48倍，400 nm下的表观量子产率超过10％。该“孪生结”光催化剂的设计理念为新型光催化剂的合理构建提供了新思路和新方法。相关研究成果日前以题为“Design of Twin Junction with Solid Solution Interface for Efficient Photocatalytic H2 Production”刊登于纳米和能源材料领域国际期刊《Nano Energy》，论文第一作者为公司黄亨明博士，通讯作者为公司陆春华、寇佳慧教授与澳大利亚昆士兰大学王连洲教授。相关研究得到了国家自然科学基金、江苏高校优势团队建设工程、江苏先进无机功能复合材料协同创新中心和江苏高校青蓝工程等的资助。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519311255