等離子金屬-半導體納米復合材料是在整個太陽光譜范圍內顯著提高半導體光催化劑的太陽能到氫氣轉換效率的候選者。然而，潛在的增強機制尚不明確，整體效率仍然很低。近日，貴州大學祁小四、Meng Yang、楊晶亮開發了空心C@MoS2-Au@CdS納米復合光催化劑，目的是為了在寬光譜范圍內實現改進的光催化析氫反應（HER）。
本文要點：
1) 瞬態吸收光譜實驗和電磁場模擬表明，與處理過的樣品相比，未處理的樣品顯示出高密度的硫空位。因此，在近場增強下，CdS的光生電子和Au納米粒子帶內或帶間躍遷產生的熱電子被有效地轉移到CdS表面，從而顯著提高了CdS的HER活性。
2) 此外，原位拉曼光譜提供了HER過程中CdS表面S—H中間物種的光譜證據，并通過同位素實驗進行了驗證。密度泛函理論模擬確定CdS中的硫原子是HER的催化活性位點。
Zhengye Xu et.al Exploring the Mechanisms of Charge Transfer and Identifying Active Sites in the Hydrogen Evolution Reaction Using Hollow C@MoS2-Au@CdS Nanostructures as Photocatalysts Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202501091
https://doi.org/10.1002/adma.202501091
