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在光催化水（H₂O）整體分解中，載流子轉移的加速動力學行為及其含氧中間體活化和轉化的無阻礙表面反應動力學過程是迫切需要的，但尚未得到解決。

基于此，寧波工程學院宋少青教授、寧波大學姜淑娟教授和山東師范大學孫傳智教授等人報道了在H₂O整體分解制氫氣過程中，實現了高、低折射率面最佳搭配的局部CdS同質結，調控d-帶中心的化學吸附和活化關鍵中間體（*-OH和*-O）。在AM 1.5 G照射下，太陽能轉化為氫（STH）比率為2.20%。

CdS_h/l的HIF(001)和LIF(110)具有相似的態密度（PDOS）構型，價帶和導帶由S 3p、Cd 4p和Cd 4d組成。兩個晶面的原子結構和化學環境也相同，它們的晶格匹配得很好。因此，形成的均勻結可以降低晶體平面之間電子轉移的勢壘。由于費米能級的差異，e^–被有效地驅動轉移到HIF(002)作為還原位點，h⁺聚集轉移到LIF(110)作為氧化位點。

隨后KPFM檢測到，正負電荷的重新分配和局部聚集導致CdS_h/l表面的接觸電位差（CPD）。當探頭掃過CdS_h/l片表面時，電位出現連續波動，沿KPFM圖像中紫色跡線可獲得~0.1 mV的最大電位差。

在宏觀層面上，隨著LIF(110)面在CdS_h/l中所占比例的增加，電場強度先上升后降低，歸因于LIF(110)與HIF(002)之間的電子給予與接受從匹配到不匹配的轉變過程。對比其他CdS_h/l和CdS，CdS_h/l-2顯示了更高的電荷密度和e^–和h⁺的遷移率。

在局域電場作用下，e^–有從LIF(110)向具有強光能閾值的HIF(002)遷移的趨勢，導致載流子數量和濃度顯著增加。此外，CdS_h/l光催化劑表現出比CdS更長的電荷平均壽命和更高的能量轉移率。

Regulation of d-Band Centers in Localized CdS Homojunctions through Facet Control for Improved Photocatalytic Water Splitting. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202307808.

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