在光催化整体水分解系统中，用增值有机氧化反应取代缓慢的O₂产生半反应被认为是一种更实用的生成H₂燃料的策略。同时，将用于两种半反应的双助催化剂选择性地负载到一维纳米级光催化剂上通常被认为是提高能量转换的可行方法，但开发低成本、稳定且易于合成的纳米材料仍具有挑战性。

近日，中山大学邢政副教授团队报道了一种不含贵金属的CdS-Co₃O₄-NiS_x三元光催化剂，该光催化剂具有纳米哑铃状结构，具有用于不同半反应的空间分离的催化位点，以在不存在牺牲剂的情况下同时实现H₂生成和苄胺氧化。在这种纳米结构中，NiS_x锚定在CdS纳米线（NWs）的两端作为电子收集器，以加速质子还原，而Co₃O₄沉积在NWs的侧壁上作为空穴收集器，以促进苄胺氧化动力学，从而建立双功能光催化氧化还原系统。随着光激发电荷载流子的分离显著增强，两个半反应的能垒降低，优化的CdS-Co₃O₄-NiS_x NWs表现出卓越H₂生成率（47  mmol∙g^-1∙h^-1），约比纯CdS NWs高70倍，同时实现了苄胺氧化。这项工作为各种耦合光催化反应提供了一种具有空间分离的表面半反应活性位点的具有成本效益的一维光催化剂的设计策略。

相关成果以“Simultaneous H₂ fuel evolution and value-added organic transformation from a one-dimensional noble-metal-free photocatalyst with spatially separated catalytic sites”为题发表在国际著名期刊Applied Catalysis B: Environmental上，中山大学邢政副教授为通讯作者，团队成员陈月星博士为第一作者，博士研究生谢慧参与工作。

论文链接：Simultaneous H2 fuel evolution and value-added organic transformation from a one-dimensional noble-metal-free photocatalyst with spatially separated catalytic sites

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337323010767