采用磁控溅射和阳离子交换法制备了[SO4]功能化的ZnO/CdS/Ag2S核壳纳米棒阵列，并将其用作光电化学水裂解的光阳极。在CdS壳层溅射过程中，[SO4]被原位引入到ZnO纳米棒的表面。一方面，ZnO/CdS核壳纳米棒阵列有利于增加光吸收；另一方面，在ZnO/CdS上修饰的[SO4]和Ag2S，构建了双电荷转移通道，减少了光生电荷复合，加速电荷分离，抑制了CdS的光腐蚀。因此，ZnO/CdS/Ag2S光阳极具有高效的光电化学分解水的能力，在模拟太阳光照下和1.23 V vs. RHE条件下，最大光电流密度为~6.82 mA cm−2，对应的起始电位为-0.11 V vs. RHE。如图1A所示，是这项工作的设计思路。图1B证明ZnO/CdS/Ag2S核壳纳米棒阵列被成功的制备。图2A说明磁控溅射的CdS壳层表面存在着有利于光电化学催化的[SO4]。图2B说明ZnO/CdS/Ag2S核壳纳米棒阵列作为光阳极，光电化学性能与ZnO光阳极比较，得到了明显的提高。图2C说明该核壳结构样品的光电转换效率也明显提高。这项工作提供了一种协同的原位[SO4]改性和异质结构建策略来设计具有多电荷转移通道的光电极，用于增强光电催化分解水的能力。相关结果发表于ACS Applied Energy Materials, 2022, 5 (5), 6228-6237. 第一作者为谢小雨 博士
