原位组装沸石咪唑酯骨架对纸基ZnO纳米棒阵列光电性能的影响

性能卓越的光电极材料的设计制备对光电化学(PEC)技术的发展与应用至关重要。近年来，纸基光敏材料以其比表面积大、环境友好且成本低的优点被广泛研究。其中，作为一种高光电活性、高电子迁移率、无毒的光电极材料，纸基ZnO纳米棒被认为具有广阔的应用前景。然而，高载流子复合率及光腐蚀现象严重制约其光电性能的进一步提升。为降低光生载流子复合率并抑制光腐蚀，采用水热法在纸基ZnO表面原位组装沸石咪唑酯骨架材料-8 (ZIF-8)，制备纸基一维ZnO/ZIF-8纳米棒阵列光电极。结果显示：ZIF-8均匀、致密分布在纸基ZnO表面，二者界面处无缝结合，利于促进界面电荷传输。同时，原位组装ZIF-8过程中，聚集大量氧空位的ZnO表面被刻蚀并转化为ZIF-8，利于抑制光腐蚀。此外，ZnO与ZIF-8能级匹配，二者结合形成异质结，可实现光生电子与空穴的双向传输，从而有效促进光生载流子分离。与纯ZnO纳米棒相比，纸基ZnO/ZIF-8复合材料展现出更高的光生载流子分离与传输效率、更大的光电流密度及更好的光稳定性。