可见光驱动的WO3/In2S3/碳量子点异质结光阳极设计：提升光电化学性能与四倍光电流密度突破

（编辑推荐语）本研究通过构建WO3/In2S3异质结并负载碳量子点(CQDs)，将光吸收范围扩展至625 nm，实现1.23 V下2.13 mA cm?2的光电流密度（较纯WO3提升4倍）。创新性结合II型异质结（Type II heterojunction）的载流子分离优势与CQDs的光敏化特性，为高性能光电化学(PEC)水分解阳极提供了新策略。

　　

Highlight

设计高效光阳极材料是光电化学(PEC)能量转换的研究热点。三氧化钨(WO₃)虽具化学稳定性与理想能带结构，但其宽带隙和低载流子迁移率限制了应用。本研究通过构建WO₃/In₂S₃异质结并引入碳量子点(CQDs)，实现了可见光吸收范围突破性扩展与载流子分离效率提升。

Characterization

扫描电镜(SEM)显示（图1b），100-200 nm厚度的方形WO₃纳米片均匀生长在FTO基底上。当使用柠檬酸作为络合剂时（图1c-e），WO₃表面被更小的In₂S₃纳米片包裹，显著改变了材料形貌。

Conclusions

通过化学浴沉积(CBD)法成功构建WO₃/In₂S₃异质结，并采用旋涂法负载CQDs。水杨酸制备的样品将光吸收边从461 nm红移至592 nm，界面形成的n-n结与CQDs协同作用使电荷转移效率达83.8%，光电流密度提升至纯WO₃的4倍。