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金属硫化物光催化：可见光诱导的有机转化
摘要： 过渡金属硫化物属于半导体光催化剂的一个重要亚类，可在温和条件下促进多种有价值的氧化还原反应。金属硫化物的一个显著优势是其带隙通常小于金属氧化物，这使得其中许多材料能够直接利用可见光。从历史上看，金属硫化物用于可见光诱导的有机转化研究始于多相光催化领域诞生后不久。本综述主要聚焦于近年来金属硫化物光催化在可见光诱导选择性有机转化方面的最新前沿进展。由于新材料合成方法的出现、新反应机制的探索，以及金属硫化物与金属氧化物、金属纳米颗?；蚱渌滦瞬牧系母春?，这一特定光催化分支的研究兴趣再度升温。因此，我们根据开发新型或更高效有机转化过程的不同策略，将其分为四个部分进行阐述。二元和三元金属硫化物（通常与新材料的合成及机理研究相关）可直接用于可见光诱导的有机转化，这是后续发展的基础，将首先介绍。其次，金属硫化物与金属氧化物或金属纳米颗粒的协同作用可促进多种光催化体系，相关进展将在接下来的两节中讨论。此外，另一节将专门探讨金属硫化物与金属有机框架（MOFs）、石墨烯和石墨相氮化碳（g-C3N4）等新兴材料的复合，以突显其与这些材料结合的重要性。尽管各部分的发展阶段差异较大，我们仍力求客观呈现这四个特色鲜明的研究方向，为这一蓬勃发展的领域预留广阔的拓展空间。
关键词： 金属硫化物、选择性氧化、光催化、可见光、选择性还原
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于金属硫化物的Z型光催化剂研究综述
摘要： 基于半导体的异质结光催化剂因其空间分离的还原与氧化位点、光生载流子的有效分离与传输以及强氧化还原能力，在太阳能转化和环境净化领域备受关注。金属硫化物具有宽可见光响应范围和高光催化活性，是开发光催化剂的重要材料。本综述总结并重点介绍了硫化物基直接Z型光催化剂的最新研究进展，随后分析了全固态Z型光催化剂的局限性。此外，还概述了硫化物基直接Z型光催化剂的应用及表征方法。最后，讨论了硫化物基Z型光催化剂面临的挑战与发展前景。
关键词： 硫化镉，直接Z型，全固态Z型，S型，金属硫化物
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有增强CO2光催化还原性能的分级FeCoS2-CoS2双壳层纳米管形成
摘要： 分层式FeCoS?-CoS?双壳层纳米管被合理设计并构建，用于实现可见光下高效的光催化二氧化碳还原。该合成策略通过两步阳离子交换反应，将两种金属硫化物精确整合为具有双壳层管状异质结构，且两壳层均由超薄二维（2D）纳米片组装而成。得益于独特的结构和组成，FeCoS?-CoS?杂化材料能缩短光激发载流子的体相-表面扩散距离以促进其分离。此外，这种混合结构可暴露丰富的活性位点以增强二氧化碳吸附和表面依赖的氧化还原反应，并通过复杂内部的散射效应更高效地捕获入射太阳辐射。结果表明，这些分层式FeCoS?-CoS?双壳层纳米管在光敏化脱氧二氧化碳还原中展现出优异的活性与高稳定性，在每0.5毫克催化剂上实现了28.1微摩尔/小时的高产CO速率。
关键词： 金属硫化物、中空结构、二氧化碳还原、异质结构、光催化
更新于2025-09-23 15:21:01
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AgInS2、SnS、CuS2、Bi2S3量子点对QDs敏化TiO2复合材料表面特性及光催化活性的影响
摘要： 研究了量子点（QDs）类型（AgInS2、SnS、CuS2、Bi2S3）及添加量（5%、10%、15 wt%）对QDs敏化TiO2复合材料表面特性和光催化活性的影响。AgInS2、SnS、CuS2、Bi2S3量子点分别通过热注射法、声化学法、微波法和热注射法制备。采用高分辨透射电镜（HRTEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见光谱和光致发光（PL）发射光谱对样品进行表征。所得AgInS2、SnS、CuS2、Bi2S3量子点尺寸分别为12 nm、2-6 nm、2-3 nm和1-2 nm。测试了量子点及QDs敏化TiO2复合材料在LED光照射（λmax=415 nm和λmax=375 nm）下降解甲苯的性能。原始量子点在415 nm光照下甲苯降解效率顺序为：AgInS2 < SnS < Bi2S3。当使用TiO2/SnS QDs_15%复合材料时，光照1小时后甲苯降解率达91%，该效率比375 nm光照下原始量子点高约12%。总体而言，TiO2/SnS体系在375 nm光照下表现出比原始TiO2和量子点更高的光活性，表明量子点与TiO2基质间存在协同效应。
关键词： 空气净化、金属硫化物、二氧化钛、光催化、量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
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氮掺杂碳膜上高度透明的镍铁硫化物作为双面量子点敏化太阳能电池的对电极
摘要： 半导体在量子点敏化太阳能电池中被广泛用作对电极。然而，许多对电极材料导电性差且需要繁琐的后处理工序。本研究团队开发了一种高透明度的MS?@N掺杂碳膜材料（M = Ni、Fe），该材料通过M-TCPP膜的逐层自组装制备而成，作为双面CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池的对电极?；贛S?@N掺杂碳膜的器件展现出更高的正反面光电转换效率（NiS?@N掺杂碳膜分别为4.57%和3.98%，FeS?@N掺杂碳膜分别为3.18%和2.63%），优于铂基器件（2.39%和1.74%）。电化学分析（包括循环伏安法、阻抗谱和塔菲尔极化测量）证实，MS?@N掺杂碳膜材料中均匀分布的硫化物赋予其优异的催化活性和稳定性。
关键词： 氮掺杂碳膜、金属硫化物、量子点敏化太阳能电池、对电极
更新于2025-09-19 17:13:59
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液相脉冲激光烧蚀法一步合成纳米结构CdS、CuS和SnS及其抗菌活性
摘要： 我们在此描述一种通用方法，用于制备具有可控且窄尺寸分布的纳米级高质量金属硫化物纳米颗粒。通过纳秒脉冲激光液相烧蚀技术（含硫前驱体溶液），一步法（多功能一锅合成法）合成了金属硫化物纳米结构（CdS、CuS和SnS）。紫外-可见光谱研究表明这些材料具有金属硫化物的主要特征吸收峰。透射电子显微镜（TEM）显示均匀的小尺寸近球形纳米晶呈现交叉晶格条纹。X射线衍射（XRD）和能量色散X射线光谱（EDX）结构分析证实所有制备的纳米金属硫化物均具有高纯度和球形晶体结构。随后采用琼脂平板扩散法测试了其对四种细菌和单细胞真菌的抗菌活性，并研究了杀菌所需时间。测试菌株显示CuS纳米颗粒具有最强的抗菌活性。
关键词： 金属硫化物、脉冲激光烧蚀、抗菌、激光烧蚀、纳米结构
更新于2025-09-11 14:15:04
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金纳米粒子在CdS、ZnS或PbS薄膜上的自发生长及其在电化学免疫传感器中的应用
摘要： 报道了一种简便的Au-CdS（或ZnS、PbS）纳米复合材料制备方法。该方法基于金在金属硫化物纳米颗粒上的自发生长。与典型的金-半导体纳米复合材料合成不同，此方法无需引入其他还原剂的额外步骤，而是通过Au(III)离子与金属硫化物纳米颗粒直接发生氧化还原反应实现。我们采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对金-半导体纳米复合材料进行了表征，并提出了金纳米颗粒自发生长的可能机理。研究发现H2O2会抑制金在金属硫化物表面的生长。据此开发了用于检测人免疫球蛋白G(IgG)的酶联夹心电化学免疫传感器：该传感器利用葡萄糖氧化酶标记抗体产生H2O2以抑制CdS薄膜上的金生长，从而降低0.9V处的阴极电流。该免疫传感器可检测低至1.5 ng/mL的IgG。
关键词： 自发生长、金属硫化物、金-硫化镉纳米复合材料
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有三角阴离子基团的红外非线性光学材料发展综述
摘要： 对红外区域新型非线性光学（NLO）材料的探索在众多民用和军事领域具有重要意义。基本结构单元（FBUs）在硫属化合物体系非线性光学效应的起源中起着关键作用，例如四面体和三角形的阴离子基团。值得注意的是，某些三角形基团因其独特的π共轭电子轨道或其他特殊结构能够产生较强的非线性光学效应。本综述聚焦含三角形阴离子基团的金属硫化物，系统研究了其结构与性能之间的关系。相较于已知材料，详细介绍了不同MS3（M = B、Sb、As、Ag、Cu、Te、Sn）单元的常见选择方案。该综述还总结了MS3的作用机制，为开发性能更优的非线性光学材料提供了有益见解。
关键词： 金属硫化物，三角形阴离子基团，非线性光学
更新于2025-09-10 09:29:36