journal article·2025-10-13

Quantum Confinement Effect in MoC QDs/CdIn2S4 Schottky Junction to Achieve Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution

Yibo Hu, Fan Huang, Xin Guo, Xueying Yang, Zhiliang Jin

ACS Applied Energy Materials· Volume 8· Issue 19
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Abstract

Owing to the quantum confinement effect, quantum dots (QDs) achieve improved charge transfer efficiency, leading to a remarkable enhancement in photocatalytic hydrogen production activity. In this work, a MoC/CdIn 2 S 4 Schottky junction photocatalyst was fabricated using the electrostatic self-assembly method. Moreover, the quantum confinement effect significantly reduces the charge transfer resistance, thereby improving the overall charge transfer efficiency. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and density functional theory (DFT) calculations reveal that electrons transfer from CdIn 2 S 4 to MoC, accumulating at the interface to form a built-in electric field. Meanwhile, under the synergistic effect of the built-in electric field and Schottky barrier, the separation efficiency of photogenerated electron–hole pairs is significantly enhanced, thereby significantly improving the photocatalytic hydrogen evolution. The optimized 3-MoC/CdIn 2 S 4 photocatalyst exhibits outstanding hydrogen production performance, achieving a rate of 12.69 mmol·g –1 ·h –1, which is 6.55 times higher than that of CdIn 2 S 4 alone. This research offers novel insights into the design principles and mechanisms of quantum dot-based heterojunctions applied in photocatalytic hydrogen evolution.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Photocatalysis Techniques · Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Copper-based nanomaterials and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Chemistry and Chemical Engineering, Ningxia Key Laboratory of Solar Chemical Conversion Technology, Key Laboratory for Chemical Engineering and Technology, State Ethnic Affairs Commission

North Minzu University

Laboratory of Green S.O.C. Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie, Università degli Studi di Perugia, Via Elce di Sotto 8, Perugia 06123, Italy

Funding

North Minzu University · Natural Science Foundation of Ningxia Province · National Natural Science Foundation of China

References (67)

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