压电效应增强NbOl2基场效应晶体管性能及其在物体识别中的应用

本研究通过阴离子交换策略同步引入硫空位(VS)和氯离子(Cl?)构建VS-Cl-ZnS介孔纳米球，协同缺陷工程使能带隙收窄、导带负移并优化氢吸附自由能(ΔGH*)，实现17.29 mmol·g?1·h?1的制氢速率（较原始ZnS提升8倍）。该工作为硫化物光催化剂设计提供了精准缺陷调控范式。

　　

Highlight

本研究通过创新性阴离子交换策略，在介孔ZnS纳米球中同步构建硫空位(V_S)和氯离子(Cl^?)缺陷对，开发出具有突破性光催化性能的V_S-Cl-ZnS材料。这种"双缺陷协同工程"如同为催化剂装上了分子级涡轮增压系统——Cl^?不仅完美填补了V_S的空位，更通过电子结构调控使材料获得三大超能力：可见光捕获范围扩展、电荷分离效率提升、氢质子还原动力学优化。

Results and discussion

图1a展示了V_S-Cl-ZnS的制备路线：先通过油浴法合成介孔ZnS纳米球，再与CoCl₂·6H₂O前驱体共煅烧实现缺陷工程。有趣的是，同步引入的Cl^?就像"分子手术刀"，精确修饰硫空位而不引起晶格畸变。X射线吸收精细结构谱(EXAFS)证实了这种原子级精准的缺陷调控，而电子顺磁共振(EPR)则捕捉到了硫空位诱导的未配对电子信号。

Conclusion

这项工作开创了"缺陷配对"设计新思路：V_S作为电子高速公路提升电荷分离，Cl^?则化身质子中继站优化表面反应。这种协同效应使催化剂在15小时持续反应中保持"零衰减"，犹如装备了自修复系统的纳米工厂。研究为太阳能-氢能转换材料提供了可工业放大的设计蓝图。