Name: Synthèse et évaluations des performances de ZnCoS/ZnCdS avec structure à deux cristaux pour la photocatalyse redox multifonctionnelle dans les applications énergétiques (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-25T14:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 22 s
Description: Découvrez la synthèse du photocatalyseur ZnCoS/ZnCdS à structure bicristalline pour la photocatalyse redox multifonctionnelle. Cette méthode permet l'évolution de l'hydrogène et la production de benzaldéhyde avec une séparation des charges optimisée.

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<ol><li>Wong, K. J., Foo, J. J., Siang, T. J., Ong, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shining+light+on+carbon+aerogel+photocatalysts%3A+Unlocking+the+potentials+in+the+quest+for+revolutionizing+solar-to-chemical+conversion+and+environmental+remediation%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Shining light on carbon aerogel photocatalysts: Unlocking the potentials in the quest for revolutionizing solar-to-chemical conversion and environmental remediation.</a> Adv Funct Mater. 33 (50), 2306014(2023).</li>
<li>Wong, K. J., Foo, J. J., Siang, T. J., Ong, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+metal+carbide-based+photocatalysts+for+artificial+photosynthesis%5BTitle%5D)+AND+%22SmartMat%22%5BJournal%5D)">Transition metal carbide-based photocatalysts for artificial photosynthesis.</a> SmartMat. 3, e1238(2023).</li>
<li>Qi, M. Y., Conte, M., Anpo, M., Tang, Z. R., Xu, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cooperative+coupling+of+oxidative+organic+synthesis+and+hydrogen+production+over+semiconductor-based+photocatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Cooperative coupling of oxidative organic synthesis and hydrogen production over semiconductor-based photocatalysts.</a> Chem Rev. 121, 13051-13085 (2021).</li>
<li>Meng, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+photocatalytic+H2+evolution%2C+CO2+reduction+and+N2+fixation+coupled+with+organic+synthesis+by+co-catalyst+and+vacancies+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Catal+B+Environ%22%5BJournal%5D)">Efficient photocatalytic H2 evolution, CO2 reduction and N2 fixation coupled with organic synthesis by co-catalyst and vacancies engineering.</a> Appl Catal B Environ. 285, 119789(2021).</li>
<li>Lei, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+adsorption+sites+for+selective+hydrobenzoin+and+syngas+production+in+a+single+photoredox+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Optimization of adsorption sites for selective hydrobenzoin and syngas production in a single photoredox cycle.</a> Adv Energy Mater. 15, 2500950(2025).</li>
<li>Wei, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rationally+designed+dual+co-catalysts+on+ZnIn2S4+nanoflowers+for+photoredox+coupling+of+benzyl+alcohol+oxidation+with+H2+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem+A%22%5BJournal%5D)">Rationally designed dual co-catalysts on ZnIn2S4 nanoflowers for photoredox coupling of benzyl alcohol oxidation with H2 evolution.</a> J Mater Chem A. 12 (30), 18986-18992 (2024).</li>
<li>Shang, W., Li, Y., Huang, H., Lai, F., Roeffaers, M. B., Weng, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+redox+reaction+for+value-added+organic+transformation+via+dual-functional+photocatalytic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Catal%22%5BJournal%5D)">Synergistic redox reaction for value-added organic transformation via dual-functional photocatalytic systems.</a> ACS Catal. 11 (8), 4613-4632 (2021).</li>
<li>Xia, B., Zhang, Y., Shi, B., Ran, J., Davey, K., Qiao, S. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocatalysts+for+hydrogen+evolution+coupled+with+production+of+value-added+chemicals%5BTitle%5D)+AND+%22Small+Methods%22%5BJournal%5D)">Photocatalysts for hydrogen evolution coupled with production of value-added chemicals.</a> Small Methods. 4 (7), 2000063(2020).</li>
<li>Su, B. J., Foo, J. J., Ling, G. Z. S., Ong, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ternary+heterojunctions+on+Zn3In2S6%2FC3N5+towards+advancing+simultaneous+photocatalytic+production+of+H2O2+and+benzaldehyde%5BTitle%5D)+AND+%22Green+Chem+Eng%22%5BJournal%5D)">Ternary heterojunctions on Zn3In2S6/C3N5 towards advancing simultaneous photocatalytic production of H2O2 and benzaldehyde.</a> Green Chem Eng. , (2025).</li>
<li>Khoo, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+doping+in+crystalline+C3N5+photocatalyst%3A+Unraveling+CH+functional+groups+for+near-unity+electron-hole+utilization+toward+ameliorated+dual-functional+H2O2+and+benzaldehyde+co-production%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Catal+B+Environ+Energy%22%5BJournal%5D)">Carbon doping in crystalline C3N5 photocatalyst: Unraveling CH functional groups for near-unity electron-hole utilization toward ameliorated dual-functional H2O2 and benzaldehyde co-production.</a> Appl Catal B Environ Energy. 372, 125294(2025).</li>
<li>Tan, X. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elevating+dual-redox+photocatalysis+with+p-n+junction%3A+Hydrangea-like+Zn3In2S6+nanoflowers+coupled+hexagonal+Co3O4+for+cooperative+hydrogen+and+benzaldehyde+production%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Elevating dual-redox photocatalysis with p-n junction: Hydrangea-like Zn3In2S6 nanoflowers coupled hexagonal Co3O4 for cooperative hydrogen and benzaldehyde production.</a> Nano Mater Sci. 7 (2), 169-179 (2025).</li>
<li>Foo, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+potassium+intercalation+and+cyano+group+modification+on+crystalline+carbon+nitride+homojunction+towards+dual-functional+photoredox+coupling+of+H2O2+and+benzaldehyde+production%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">Synergistic potassium intercalation and cyano group modification on crystalline carbon nitride homojunction towards dual-functional photoredox coupling of H2O2 and benzaldehyde production.</a> Chem Eng J. 505, 158992(2025).</li>
<li>Fang, B., Xing, Z., Sun, D., Li, Z., Zhou, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hollow+semiconductor+photocatalysts+for+solar+energy+conversion%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Powder+Mater%22%5BJournal%5D)">Hollow semiconductor photocatalysts for solar energy conversion.</a> Adv Powder Mater. 1 (2), 100021(2022).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constructing+Cd0.5Zn0.5S%2FBi2WO6+S-scheme+heterojunction+for+boosted+photocatalytic+antibiotic+oxidation+and+Cr+%28VI%29+reduction%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Powder+Mater%22%5BJournal%5D)">Constructing Cd0.5Zn0.5S/Bi2WO6 S-scheme heterojunction for boosted photocatalytic antibiotic oxidation and Cr (VI) reduction.</a> Adv Powder Mater. 2 (1), 100073(2023).</li>
<li>Du, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bare+Cd1-xZnxS+ZB%2FWZ+heterophase+nanojunctions+for+visible+light+photocatalytic+hydrogen+production+with+high+efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Bare Cd1-xZnxS ZB/WZ heterophase nanojunctions for visible light photocatalytic hydrogen production with high efficiency.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 8 (37), 24550-24558 (2016).</li>
<li>Zhao, H., Zhao, X., Shen, L., Liu, H., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+effects+of+co-catalyst+and+homojunction%2Fheterojunction+with+boosted+photocatalytic+H2+evolution+over+Zn0.5Cd0.5S%2FNDs%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">Synergistic effects of co-catalyst and homojunction/heterojunction with boosted photocatalytic H2 evolution over Zn0.5Cd0.5S/NDs.</a> Chem Eng J. 470, 143925(2023).</li>
<li>Dong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Few-layered+MoS2%2FZnCdS%2FZnS+heterostructures+with+an+enhanced+photocatalytic+hydrogen+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Few-layered MoS2/ZnCdS/ZnS heterostructures with an enhanced photocatalytic hydrogen evolution.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 5 (4), 4893-4902 (2022).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+the+hydrogen+evolution+reaction+of+ZnxCd1-xS-based+photocatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Solar+RRL%22%5BJournal%5D)">Recent advances in the hydrogen evolution reaction of ZnxCd1-xS-based photocatalysts.</a> Solar RRL. 6 (4), 2101061(2022).</li>
<li>Song, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterojunction+engineering+of+multinary+metal+sulfide-based+photocatalysts+for+efficient+photocatalytic+hydrogen+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Heterojunction engineering of multinary metal sulfide-based photocatalysts for efficient photocatalytic hydrogen evolution.</a> Adv Mater. 36 (11), 2305835(2024).</li>
<li>Chen, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-organic+framework-assisted+synthesis+of+three-dimensional+ZnCoS+effloresced+nanopillars%40CNT+paper+for+high-performance+flexible+all-solid-state+battery-type+supercapacitors+with+ultrahigh+specific+capacitance%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Energy+Mater%22%5BJournal%5D)">Metal-organic framework-assisted synthesis of three-dimensional ZnCoS effloresced nanopillars@CNT paper for high-performance flexible all-solid-state battery-type supercapacitors with ultrahigh specific capacitance.</a> ACS Appl Energy Mater. 5 (7), 8262-8272 (2022).</li>
<li>Gautam, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+polyoxometalate+anchored+zinc+cobalt+sulfide+nanowires+as+a+remarkable+bifunctional+electrocatalyst+for+overall+water+splitting%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Fabrication of polyoxometalate anchored zinc cobalt sulfide nanowires as a remarkable bifunctional electrocatalyst for overall water splitting.</a> Adv Funct Mater. 31 (46), 2106147(2021).</li>
<li>Chen, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinctive+formation+of+bifunctional+ZnCoS-rGO+3D+hollow+microsphere+flowers+with+excellent+energy+storage+performances%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Mater%22%5BJournal%5D)">Distinctive formation of bifunctional ZnCoS-rGO 3D hollow microsphere flowers with excellent energy storage performances.</a> Chem Mater. 34 (13), 5896-5611 (2022).</li>
<li>Siang, T. J., Zhang, P., Chen, B., Ong, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+defect+engineering+of+ZnCoS+in+ZnCdS+with+twin+crystal+structure+for+visible-light-driven+H2+production+coupled+with+benzyl+alcohol+oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22Chin+J+Catal%22%5BJournal%5D)">Surface defect engineering of ZnCoS in ZnCdS with twin crystal structure for visible-light-driven H2 production coupled with benzyl alcohol oxidation.</a> Chin J Catal. 69 (2), 84-98 (2025).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergetic+microstructure+engineering+by+induced+ZB%2FWZ+twin+boundaries+and+S+vacancies+in+a+Zn0.5Cd0.5S-based+S-scheme+photocatalyst+for+highly+efficient+photocatalytic+hydrogen+production%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg+Chem+Front%22%5BJournal%5D)">Synergetic microstructure engineering by induced ZB/WZ twin boundaries and S vacancies in a Zn0.5Cd0.5S-based S-scheme photocatalyst for highly efficient photocatalytic hydrogen production.</a> Inorg Chem Front. 10 (22), 6683-6700 (2023).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+promotion+effect+of+ZnCoS+solid+solution+and+Co1-xS+on+photocatalytic+hydrogen+production+of+the+CdS+composite%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Synergistic promotion effect of ZnCoS solid solution and Co1-xS on photocatalytic hydrogen production of the CdS composite.</a> Langmuir. 37 (43), 12654-12662 (2021).</li>
<li>Li, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ZnCo2S4%2FZn0.2Cd0.8S+Z-scheme+heterojunction%3A+Efficient+photocatalytic+H2+evolution+coupling+selective+oxidation+of+benzyl+alcohol%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Hydrogen+Energy%22%5BJournal%5D)">ZnCo2S4/Zn0.2Cd0.8S Z-scheme heterojunction: Efficient photocatalytic H2 evolution coupling selective oxidation of benzyl alcohol.</a> Int J Hydrogen Energy. 47 (92), 38951-38963 (2022).</li>
<li>Mao, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Few-layered+1T-MoS2-modified+ZnCoS+solid-solution+hollow+dodecahedra+for+enhanced+photocatalytic+hydrogen+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem+A%22%5BJournal%5D)">Few-layered 1T-MoS2-modified ZnCoS solid-solution hollow dodecahedra for enhanced photocatalytic hydrogen evolution.</a> J Mater Chem A. 7 (14), 8472-8484 (2019).</li>
<li>Nie, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+the+role+of+Zn+vacancy+induced+by+sulfhydryl+coordination+for+photocatalytic+CO2+reduction+on+ZnIn2S4%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem+A%22%5BJournal%5D)">Understanding the role of Zn vacancy induced by sulfhydryl coordination for photocatalytic CO2 reduction on ZnIn2S4.</a> J Mater Chem A. 11 (4), 1793-1800 (2023).</li>
<li>Cui, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+IO-B-TiO2%2FIn2O3+S-scheme+heterojunction+with+photothermal+effects+and+its+highly+efficient+photocatalytic+reduction+of+CO2+under+full-spectrum+light%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">Construction of IO-B-TiO2/In2O3 S-scheme heterojunction with photothermal effects and its highly efficient photocatalytic reduction of CO2 under full-spectrum light.</a> Chem Eng J. 479, 147618(2024).</li>
<li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+sulfide+S-scheme+homojunction+for+photocatalytic+selective+phenylcarbinol+oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Sci%22%5BJournal%5D)">Metal sulfide S-scheme homojunction for photocatalytic selective phenylcarbinol oxidation.</a> Adv Sci. 11 (17), 2400099(2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Alcool benzylique</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>402834</td><td>Qualité réactif ACS, &ge ; 99.0%</td></tr><tr><td>Acétate de cadmium dihydré (Cd(CH3COO)2&middot ; 2H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>289159</td><td>Qualité réactif, 98 %</td></tr><tr><td>Tétrahydrate d’acétate de cobalt(II) (Co(CH3COO)2&middot ; 4H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>403024</td><td>Réactif ACS, &ge ; 98.0%</td></tr><tr><td>Éthylène glycol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>102466</td><td>ReagentPlus, &ge ; 99%</td></tr><tr><td>Chromatographie en phase gazeuse</td><td>Agilent</td><td>Système 8890 GC</td><td>Personnalisé, il comprend un détecteur d’ionisation à la flamme (FID), un détecteur de conductivité thermique (TCD), un méthaniseur, deux colonnes MolSieve 5A 60/80 en maillage et trois colonnes HayeSep Q 80/100</td></tr><tr><td>Chromatographie liquide haute performance</td><td>Agilent</td><td>Système LC 1260 Infinity II</td><td>Comprend un détecteur à réseau de photodiodes (PAD) et Kinetex 2.6 & mu ; m Phenyl-Hexyl 100 & Aring ; colonne</td></tr><tr><td>Centrifugeuse à grande vitesse &nbsp ;</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>75009760</td><td>Sorvall X1R Pro</td></tr><tr><td>Agitateur magnétique &nbsp ;</td><td>IKA</td><td>3622000</td><td>RET de base</td></tr><tr><td>Régulateur de débit massique</td><td>Alicat</td><td>Série MC</td><td></td></tr><tr><td>Azote</td><td>Air Liquide</td><td></td><td>Pureté de 99,9995 %</td></tr><tr><td>Four</td><td>Memmert</td><td>MMT-UN55</td><td></td></tr><tr><td>Sulfure de sodium hydrate (Na2S&middot ; xH2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>13468</td><td>&ge ; 60 %, échelles</td></tr><tr><td>Thioacétamide (CH3CSNH2)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>163678</td><td>Qualité réactif ACS, &ge ; 99,0 %, solide</td></tr><tr><td>Réacteur en verre à irradiation supérieure à trois manches &nbsp ;</td><td>Aluminium en verre PTL & nbsp ;</td><td>Personnalisé</td><td></td></tr><tr><td>Bain ultrasonicateur</td><td>Cole-Parmer</td><td>CP/P-08895-15</td><td></td></tr><tr><td>Lampe au xénon</td><td>Pékin Chine Éducation Au-light</td><td>CEL-PF300-T6</td><td></td></tr><tr><td>Acétate de zinc dihydré (Zn(CH3COO)2&middot ; 2H2O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>383058</td><td>Réactif ACS, &ge ; 98.0%</td></tr></tbody></table>

synthèse et évaluations des performances de zncos/zncds avec structure à deux cristaux pour la photocatalyse redox multifonctionnelle dans les applications énergétiques

Synthesis and Performance Evaluations of ZnCoS/ZnCdS with Twin Crystal Structure for Multifunctional Redox Photocatalysis in Energy Applications

Les études morphologiques sont menées à l’aide d’images de microscopie électronique à transmission à haute résolution (HRTEM), avec l’utilisation d’un microscope à haute résolution installé avec un microscope électronique analytique à émission de champ de 200 kV. Des images de microscopie électronique à transmission à haute résolution (HRTEM) sont présentées à la figure 1 pour la caractérisation de la structure des cristaux jumeaux de ZnCdS et ZnCoS/ZnCdS. Le...

Synthèse et évaluations des performances de ZnCoS/ZnCdS avec structure à deux cristaux pour la photocatalyse redox multifonctionnelle dans les applications énergétiques

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