综述：Z-方案体系在整体水分解方面的最新进展：重点关注（氧）氮化物光催化剂

光催化水分解中（oxy）氮化物基Z型体系通过协同电荷分离提升太阳能转化效率，研究综述了离子型、固体介导型和直接型三种体系的材料设计策略与性能优化机制，探讨其面临的光腐蚀、缺陷密度及反应动力学瓶颈，为高效可见光响应催化剂开发提供理论指导。

　　

摘要

可见光驱动的光催化水分解（OWS）已成为太阳能制氢的一种有前景的方法。然而，传统的单步光激发系统对光催化剂的能带结构有严格的热力学限制，严重限制了同时具备可见光吸收和高催化效率的材料的数量。相比之下，Z-scheme整体水分解方法显著降低了这些热力学要求，从而能够使用更广泛的可见光响应半导体材料。在所研究的半导体材料中，（氧）氮化物因其可调的电子结构、强的可见光吸收能力和有利的能带边缘位置而成为Z-scheme系统的理想候选材料。尽管如此，诸如光腐蚀、高缺陷密度和表面反应动力学缓慢等问题仍然阻碍了它们的催化性能。本综述全面总结了基于（氧）氮化物光催化剂的三种Z-scheme整体水分解系统的最新进展：基于氧化还原对的离子Z-scheme、固体介质Z-scheme和直接Z-scheme。重点讨论了这些不同Z-scheme系统中（氧）氮化物的材料设计策略及其结构-性能关系。最后，探讨了基于（氧）氮化物的Z-scheme整体水分解系统所面临的挑战及未来发展方向，为材料合成、表面修饰和机理研究提供了见解。

图形摘要

（氧）氮化物是具有优异可见光响应性能的光催化剂。本综述系统地研究了基于（氧）氮化物的Z-scheme系统的材料设计策略、电荷分离机制和性能优化途径，包括基于氧化还原对的离子Z-scheme、固体介质Z-scheme和直接Z-scheme配置，以促进更高效的太阳能驱动的光催化制氢系统的发展。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

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