助催化剂-光催化剂之间的相互作用通常会引起它们之间的自发自由电子转移,但转移方向对活性位点氢吸附能的影响和调控尚未受到关注。
在此,武汉理工大学余家国教授,余火根教授为了引导自由电子转移向有利于弱化富含硫的MoS2+x的S-Hads键的方向发展,首次提出了电子反转策略。
文章要点
1)核-壳Au@MoS2+x助催化剂构建在TiO2上以优化反键合轨道占有率。研究结果表明,嵌入的Au可以逆转电子向MoS2+x的转移,从而产生富电子的S(2+δ)−活性位点,从而增加Au@MoS2+x助催化剂中S-Hads的反键合轨道占有率。
2)因此,反键轨道占据的增加有效地破坏了H 1s-p反键的稳定性并削弱了S-Hads键,实现了Hads的加速解吸以迅速产生大量可见的H2气泡。这项工作深入研究了光催化剂载体对助催化活性的潜在影响。
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Duoduo Gao, et al, Reversing Free-Electron Transfer of MoS2+x Cocatalyst for Optimizing Antibonding-Orbital Occupancy Enables High Photocatalytic H2 Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202304559
DOI:10.1002/anie.202304559
https://doi.org/10.1002/anie.202304559