近期，我院曾超老师课题组制备出一种梯度分布的单原子分散Cu掺杂离子和伴生硫空位（Vs）的ZnS光催化材料（G-CZS_1-x）。通过Cu离子与Vs的协同作用，G-CZS_1-x的光吸收范围扩展到全光谱（200-2100 nm），并且提高了光生载流子分离效率，优化了氢吸附自由能∆(H*)。在不含共催化剂的情况下，G-CZS_1-x的分解水产氢速率达到1.01 mmol h⁻¹，分别是ZnS的25倍，和H-CZS_1-x（均匀分布的Cu离子和Vs）的5倍。相对于G-CZS_1-x，在H-CZS_1-x的Cu位点上的∆(H*)为-1.22 eV，其过高抑制了H₂的释放，而且H-CZS_1-x的载流子分离效率也较低。这项工作强调了掺杂离子和缺陷在提高光催化活性方面的协同作用，并详细分析了其可控分布模型对光催化反应的影响。

该研究工作以题为“A Full-Spectrum ZnS Photocatalyst with Gradient Distribution of Atomic Copper Dopants and Concomitant Sulfur Vacancies for Highly Efficient Hydrogen Evolution”发表在国际主流期刊ACS Nano 2024, 18, 5878−5889上。论文第一单位为江西师范大学先进材料研究院，我院硕士研究生包林萍为论文的第一作者，我院曾超博士、沈阳金属研究所杨腾研究员、中国石油大学（北京）韦岳长教授和浙江海洋大学周英棠教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（52002158）等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c12773