一步水热合成In2S3/CdIn2S4异质结微球及其光催化性能

张开莲，杨凯，，李笑笑，梁若雯，管婕，李文强，黄健，余长林，戴文新

（1 江西理工大学化学化工学院，江西赣州341000； 2 宁德师范学院绿色能源与环境催化福建省高校重点实验室，福建宁德352100； 3 广东石油化工学院环境科学与工程学院，广东茂名525000；4 福州大学能源与环境光催化国家重点实验室，福建福州350108）

引 言

环境污染问题日益严重，而光催化技术正因为能够深度解决环境污染问题而受到广泛关注[1-3]。光催化技术在处理污染物过程中，不会造成二次污染，属于一种环境友好型的绿色技术。当前，研究最广泛的光催化剂是TiO2[4-6]，但是其只能吸收太阳光中5% 紫外线，还有将近49%的可见光未被利用，并且其量子效率低等因素限制了其在光催化领域的广泛应用。除TiO2之外，还有许多氧化物[7-8]、氮化物[9-10]以及硫化物[11-12]等被广泛研究。其中金属硫化物，例如CdS、ZnS 和In2S3等[13-15]，因其带隙比较窄可被可见光激发。金属硫化物在发生光催化反应时生成的空穴易引起硫化物自身氧化，这就严重降低了催化剂的稳定性，进一步阻碍了金属硫化物在光催化领域的实际应用。因此，研究出一种能快速合成、稳定性强、带隙更窄且对可见光利用率更高的硫化物异质结光催化剂具有重要意义。

半导体能带边缘的相对位置决定了其热力学极限，热力学极限又决定了其能带偏移；材料的电子结构决定了光催化剂的电荷分离性，如电子和空穴的迁移率；接触点的性质决定了能带的匹配、大小和偶极接触面的作用[16]。利用异质相结可明显提高太阳能向可储存化学能的转化效率，CuO/TiO2、GO-TiO2（GO：graphene oxide）、Ag3PO4/BiOBr、BiOBr/BiOI 和CdS@ZnO 等 二 元 异 质 结[17-22]，以 及ZnSCuInS2-AgInS2[23]、 RGO/TiO2/WO3（RGO： reduced graphene oxide）[24]等三元异质结光催化剂表现出较高的光催化活性。这些异质结光催化剂需要多步过程来制备，难以实现工业化大规模的生产。因此，Yu 等[25]系统提出和建立了以热力学和相变动力学为基础的受热相变构建异质相结的机制，发现了晶相界面促进光生电子(e-)和空穴(h+)分离的光催化活性调控规律，依此原理构建了系列高活性、高稳定性的表面二元异质相结Ag2CO3@Ag2O银基光催化剂。同时通过水热法合成了Z 型异质结光催化剂Zn3(VO4)2/Zn2V2O7/ZnO，其在降解甲基橙(MO)、罗丹明B(RhB)以及酸性橙Ⅱ(AOⅡ)等都表现出优异的催化性能[26]。上述研究表明，异质结光催化剂具有更高稳定性，对可见光的较好吸收能力，明显扩大对太阳光的响应范围，大大提高对太阳光的利用率以及光催化活性。

为此，本文通过易操作、低能耗的水热法一步合成了In2S3/CdIn2S4异质结光催化剂，并对所制备的催化剂进行了XRD、FT-IR、SEM、TEM 和UV-Vis DRS 等物性结构和光学性能表征。通过光催化降解MO、AOⅡ和RhB 来评价其催化活性。与此同时通过电负性计算和固体紫外光谱分析了In2S3和CdIn2S4的能带位置，并提出了In2S3/CdIn2S4异质结微球光催化活性提高的可能机理。

1 实验方法

1.1 催化剂的合成

In2S3的制备：准确称取2 mmol InCl3溶于40 ml去离子水中，再称取3 mmol CH3CSNH2溶于40 ml 去离子水中，充分搅拌1 h 之后将InCl3溶液滴入CH3CSNH2溶液中，同时用稀硝酸调节溶液的pH 为1，再次搅拌1 h 之后转移到聚四氟乙烯反应釜中并在180℃下反应12 h。待反应结束之后，将其进行自然冷却至室温，之后用去离子水和无水乙醇分别洗三次，最后在60℃下干燥6 h，即获得In2S3催化剂，记为IS。

CdIn2S4的制备：称取2 mmol Cd(NO3)2·4H2O 与4 mmol In2S3溶于40 ml 去离子水中，充分搅拌之后逐渐滴入CH3CSNH2溶液中（8 mmol 溶于40 ml去离子水），之后操作步骤和制备IS 催化剂一致，所得CdIn2S4催化剂记为CIS。

异质结催化剂的制备：5 mmol Cd(NO3)2·4H2O与过量的InCl3溶于40 ml 去离子水中并进行磁力搅拌1 h，同时称取过量的CH3CSNH2溶于40 ml 去离子水中，充分搅拌1 h 之后将混合溶液滴入CH3CSNH2溶液中，并用稀硝酸调节溶液的pH 为1，再次搅拌1 h 之后转移到聚四氟乙烯反应釜中并在180℃进行水热反应12 h。冷却至室温之后进行抽滤，并用无水乙醇和去离子水分别洗三次，最后在60℃下干燥6 h，即可获得In2S3/CdIn2S4异质结催化剂，记为IS/CIS。

1.2 催化剂的表征

用X 射线衍射仪对粉末样品进行XRD 测试，其中辐射源为Cu 靶（Kα射线，λ=0.15418 nm），电压和电流分别为40 kV 和40 mA。通过扫描电子显微镜（SEM，美国FEI 公司FLA650F）和透射电子显微镜（TEM，Tecnai G2-20）分别对粉末进行形貌和微观结构的表征。在ASAP2020 型自动物理吸附仪（美国麦克仪器公司）上对样品进行N2吸附-脱附测试，样品的比表面积可根据吸附结合多分子层吸附理论（BET）方程获知，测试之前先对样品在90℃下进行脱气1 h 处理。采用Nicolet 5700 FT-IR 型光谱仪进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）测试，测试之前所有产品需与KBr 混合并压成薄片。在UV-2600紫外-可见分光光度计上进行紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）实验，以BaSO4为参比物。在电化学工作站(CHI-660E)上采用三电极体系进行光电化学测试，其中以0.1 mol/L Na2SO4溶液为电解液，饱和的Ag/AgCl 和铂丝分别作为参比电极和对电极，同时300 W 氙灯（λ≥420 nm）作为测试光源，工作电极采用催化剂滴涂在氧化铟锡(ITO)导电玻璃的方法制备。具体操作如下：将10 mg 的样品超声分散于1 ml乙醇中，然后涂抹在1 cm2面积的ITO 上。为了提高附着性，工作电极自然风干后在50℃下进一步保温2 h。另外，通过日本日立公司的光致发光光谱仪（F-4500）比较了合成样品光生电子与空穴的复合强弱。

1.3 光催化活性评价

评价光催化活性实验是在光化学反应仪中进行，该设备连接循环冷却水，可以将反应维持在25oC 下进行，以400 W 金卤灯（95%可见光和5%紫外线）来模拟太阳光光源。称取30 mg 催化剂均匀分散于50 ml 染料（10 mg/L）中，在反应过程中持续进行磁力搅拌。在光反应前先进行避光反应40 min以达到吸附-脱附平衡，之后每间隔一定时间取5 ml样品进行离心，取上清液在紫外分光光度计上进行测试，所制备的样品对染料的光催化降解率可根据式（1）进行计算：

式中，C0和A0表示染料的初始浓度和初始吸光度，Cχ和Aχ表示t时间后染料的浓度和吸光度。

2 实验结果与讨论

2.1 XRD分析

图1（a）为 样 品 的XRD 谱 图，样 品In2S3在14.23°、23.33°、27.43°、33.24°、41.01°、43.62°、47.71°和55.92°处存在较强的衍射峰，分别对应于立方晶系 的In2S3（JCPDS No.03-065-0459）[27]的（111）、（220）、（311）、（400）、（422）、（511）、（440）和（533）晶面。同时，样品CdIn2S4在27.25°、28.5°、33.00°、40.7°、43.32°和47.41°也存在比较强的衍射峰，明显对应于立方晶系的CdIn2S4（JCPDS No.00-027-0060）[28]的（311）、（222）、（400）、（422）、（511）和（440）晶面。谱图中存在尖锐的强衍射峰，说明半导体In2S3和CdIn2S4具有良好的结晶度。在In2S3/CdIn2S4复合物的XRD 谱图中发现，所有的衍射峰可与半导体In2S3和CdIn2S4半导体的标准卡片相匹配。因为In2S3在Cd（离子半径为0.095 nm）的作用下发生了晶格畸变，（图1（b）显示，与CdIn2S4复合后，In2S3的衍射峰在2θ=23.4°偏移到一个较低的角度），在2θ=25°处附近存在归属于立方相的In2S3（JCPDS No.32-0456）[29]的(101)晶面。另外，谱图中并没有检测到其他的杂质峰，证明制备的催化剂具有较高的纯度。综合以上分析可知，经过水热法合成了异质结In2S3/CdIn2S4样品。

图1 所制备样品的XRD谱图和局部放大图Fig.1 XRD patterns and magnified patterns of all prepared samples

2.2 SEM和TEM分析

SEM 表征技术主要用于表征样品In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4的表面形貌。如图2 所示，所制备的催化剂由众多球形颗粒组成。颗粒越小，其表面积越大，很显然样品In2S3的颗粒最小，其次为异质结In2S3/CdIn2S4，半导体CdIn2S4的颗粒最大。同时发现，所制备的催化剂都是由细小的一次颗粒团聚所形成的。另外，如图2（a）所示，很明显地发现，样品In2S3是由直径约为30 μm 的微球所组成。而样品CdIn2S4呈现出不规则的微球形状，如图2（b）所示，并且从插图中可以看出表面碎片化，颗粒大小分布不均匀。如图2（c）所示，In2S3/CdIn2S4的异质结复合半导体呈现出更加规则的微球形状，这说明半导体In2S3有助于调控CdIn2S4的形貌。

图2 In2S3、CdIn2S4、In2S3/CdIn2S4的扫描电镜图Fig.2 SEM images of In2S3，CdIn2S4and In2S3/CdIn2S4

为了进一步深入分析其微观结构，对In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4进 行 了TEM 测 试，如 图3 所示，从图中可以清晰地观察到不同的晶格条纹。从图中可以看出，TEM 图中所呈现出的颗粒主要为构成团聚大颗粒的一次颗粒。团聚本身分为软团聚和硬团聚，软团聚一般由物理上的键合（如范德华力）引起的，而硬团聚是由化学上的键合（如氢键、桥氧键等）所引起的。实验过程中所采用的高速离心沉淀法只能打开软团聚，而无法打开硬团聚。因此催化剂发生的团聚属于硬团聚，可能是因为存在化学键合所引起。如图所示，图3（a）、（c）和（e）分别 为 样 品In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4的 透 射 电 镜图，从图中可以观察到都是由很多无规则的纳米片堆积而成的。相比于CdIn2S4，In2S3呈现出较大尺寸的纳米片。值得注意的是，在图3（e）中发现，In2S3/CdIn2S4是由尺寸大小不一的纳米片组成。图3（b）是催化剂In2S3的高分辨透射电镜图，其中晶格间距0.615 nm 属于In2S3的（111）晶面。从图3（d）中可以观察到CdIn2S4的晶格条纹，其晶格间距为0.327 nm，对应于单斜晶系CdIn2S4的（311）晶面。在图3（f）中可以观察到，晶格间距0.38 nm 和0.624 nm 分别对应于CdIn2S4的（220）晶面和In2S3的（111）晶面。图4 为In2S3/CdIn2S4催化剂的元素面扫图，由图可知催化剂中既含有Cd 和In 元素，又存在S 元素,这也表明成功制备了In2S3/CdIn2S4异质结复合纳米材料，该结果与XRD分析结果一致。

图3 In2S3、CdIn2S4、In2S3/CdIn2S4的透射电镜图和高分辨透射电镜图Fig.3 TEM and HRTEM of In2S3,CdIn2S4,In2S3/CdIn2S4

图4 催化剂In2S3/CdIn2S4的元素面扫图Fig.4 Elemental mapping images of In2S3/CdIn2S4 photocatalyst

2.3 N2-低温物理吸附表征

通过对所有样品进行N2-低温物理吸附表征，可以得到所有样品的比表面积和孔径分布，如图5和表1所示，通过图5（a）中的吸脱附曲线可以看出，其归属于Ⅳ型，意味着介孔(2～50 nm)的存在[26]。与In2S3(23.78 m2/g)和CdIn2S4(7.47 m2/g)样品的比表面积相比，In2S3/CdIn2S4(7.09 m2/g)异质结的比表面积有所下降。这表明比表面积的下降不是决定光催化活性的唯一性因素，而是由材料的电子结构和接触点的性质决定。如图5（b）和（c）所示，样品In2S3和CdIn2S4的孔径分布不均匀，分别在15～50 nm 和20～55 nm。与单纯样品In2S3和CdIn2S4相比，In2S3/CdIn2S4异质结的孔径分布更加均匀[图5（d）]，集中在30 nm左右。

表1 样品的比表面积、孔容和孔径Table 1 Specific surface area，pore volume and pore diameter of samples

2.4 傅里叶红外光谱分析

通过对所制备的产物进行傅里叶红外光谱（FT-IR）测试，可以详细分析样品的结构。图6展示了In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4异质结的FT-IR 图。从图中观察到，所制备的样品在1631 cm-1和3439 cm-1处都存在较强的吸收峰，分别属于水分子的H—O—H 弯曲振动峰和羟基的特征伸缩振动峰，其中水分子可能是由于物理吸附作用而附着在催化剂表面[30]。另外，图中还明显观察到在2360 cm-1附近存在一个很强的吸收峰，对应于空气中CO2的吸收峰[31]。谱图中在1000～1200 cm-1处存在较宽的伸缩振动峰，对应于In-S键的伸缩振动峰[32]。另外，在2750～3000 cm-1处的峰可能归属于C—H 的伸缩振动[33-34]，其可能来源于材料上化学键合的CH3CSNH2，而在3750 cm-1处存在的峰可能归属于O—H 特征峰[35-37]。

2.5 元素价态分析

如图7 所示，进一步采用X 射线光电子能谱(XPS)验证了所制备的样品CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4异质结的表面化学信息，如样品表面的组成、价态以及纯度。如图7(a)所示，样品CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4异质结都存在Cd、In、S、C 四种元素，其中结合能为284.8 eV 的C1s 属于仪器外来碳源污染峰。在高分辨XPS 谱中，可以明显发现在样品In2S3/CdIn2S4异质结中，位于404.4 eV 和411.1 eV 的结合能[图7（b）]归属于Cd 3d5/2and Cd 3d3/2，位于443.8 eV 和451.4 eV 附近的另外两个峰值分别对应于In 3d5/2和In 3d3/2[图7（c）]。如图7（d）所示，In2S3/CdIn2S4异质结的S 2p 光谱在结合能位于160.6 eV 和161.8 eV 附近出现自旋轨道双峰，分别对应于S 2p1/2和S 2p3/2，说明S2-存在于In2S3/CdIn2S4异质结中。值得注意的是，与CdIn2S4相比，In 3d、Cd 3d 和S 2p 的峰值都向更高的结合能移动。这一结果表明，In2S3和CdIn2S4之间可能存在较强的界面相互作用[38]，这有助于改善载流子的分离和转移，从而提高光催化活性。

2.6 紫外-可见漫反射表征

样品对光的吸收性能可以通过紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）技术来测试，In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4异质结光催化剂的DRS 测试结果如图8（a）所示。所有样品的光吸收性能在紫外线区(250～400 nm)有轻微的变化，In2S3/CdIn2S4异质结对紫外线的吸收强度明显高于样品In2S3和CdIn2S4，并且异质结In2S3/CdIn2S4的吸收边缘发生红移，这可能归因于In2S3和CdIn2S4界面之间的强相互作用[39]。图8（b）展示了所制备的催化剂的带隙图，In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4异质结的带隙分别为1.81、1.92、1.66 eV，CdIn2S4与In2S3形成异质结之后很明显缩小了带隙，其有助于吸收长波段的光。根据电负性可以计算出半导体CdIn2S4与In2S3的能带位置，其中半导体CdIn2S4与In2S3的导带(CB)和价带(VB)值可以根据式（2）、式（3）来计算

式中，ECB和EVB分别为半导体的CB 和VB 值；X是根据组成半导体的原子的电负性计算；Ee是氢尺度上自由电子的能量(约4.5 eV)；Eg是根据DRS测试结果得出的半导体的带隙。半导体CdIn2S4和In2S3的X 值分别为4.84 eV 和4.71 eV[40-42]，所以通过式（2）、式（3）可以估计出半导体CdIn2S4和In2S3的CB值分别为-0.62 eV 和-0.7 eV，VB 值分别为1.3 eV 和1.11 eV。

图5 N2吸附-脱附等温线和孔径分布曲线Fig.5 N2 absorption-desorption isotherms and corresponding pore-size distribution curves

图6 样品的FT-IR图Fig.6 FT-IR spectra of samples

2.7 光催化活性的评价

光催化剂的活性通过在400 W金卤灯照射下降解染料来评价，其中甲基橙(MO)、酸性橙Ⅱ(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)作为典型的降解对象。在光照之前，先进行40 min 暗反应使催化剂与染料之间形成吸附-脱附平衡。图9 显示了所有光催化剂对降解染料的活性，结果发现催化剂In2S3/CdIn2S4表现出优异的光催化降解性能。图9（a）为所制备的催化剂对降解MO 的行为状况，从图中可以看出，In2S3/CdIn2S4二元异质结金属硫化物降解MO 的效率明显高于单纯金属硫化物，In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4异质结在金卤灯150 min 照射下分别能降解71%、75%和87%MO。所制备的催化剂同样也能对AOⅡ产生光催化降解反应[图9（b）]，所表现出的光催化活性顺序为In2S3＜CdIn2S4＜In2S3/CdIn2S4。很明显地观察到，催化剂In2S3的降解效率只有28%，且CdIn2S4只有33%，而两者形成异质结之后光催化降解AOⅡ的活性提高到了75%。如图9(c)所示，样品In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4对RhB 也表现出优异的光催化性能，分别达到了85%、86%和96%的降解率。通过光催化降解以上三种典型的污染物可以看出[图9（d）]，催化剂In2S3/CdIn2S4表现出优异的光催化性能。

2.8 光电化学表征分析

图7 CdIn2S4和ln2S3/CdIn2S4异质结的XPS 谱图Fig.7 XPS spectra of CdIn2S4 and ln2S3/CdIn2S4 heterojunction

图8 催化剂的紫外-可见漫反射吸收光谱和光学带隙分布Fig.8 UV-Vis diffuse absorption spectra of all catalysts and optical bandgap distribution

为了进一步验证异质结催化剂In2S3/CdIn2S4在降解污染物时所生成的电子与空穴的复合概率低于其他催化剂，进行了瞬态光电流和阻抗测试，如图10所示。图10（a）为所有催化剂的瞬态光电流响应测试结果。研究表明光电流密度的大小能够准确地反映出电子/空穴对的复合速度，光电流密度越大表明电子/空穴对复合速度越小[26,43]。从图10（a）中可以观察到，催化剂In2S3/CdIn2S4的光电流密度最大，说明异质结In2S3/CdIn2S4上的光生载流子复合概率低，有助于提高光催化降解活性。图10（b）为催化剂的阻抗测试结果，阻抗的曲率半径越小，说明电子更容易转移。从图中可以看出，催化剂In2S3/CdIn2S4的阻抗曲率半径最小。从瞬态光电流密度以及阻抗结果可以看出，较低的空穴复合概率以及较快的载流子迁移有利于载流子与吸附在催化剂表面上的分子氧进行反应，从而提高光催化降解MO、AOⅡ和RhB活性。

图9 催化剂的光催化性能比较Fig.9 Comparison of photocatalytic performances over as-prepared productions

图10 催化剂的瞬态光电流响应和阻抗测试Fig.10 Transient photocurrent response and impedance testing for all catalysts

2.9 PL谱分析

光致发光（PL）峰强度可以反映电子空穴对的复合概率，PL 强度越大，表明电子空穴对的分离效率越低[44]。如图11 所示，在室温下对所合成的样品CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4进行了PL 谱测试。从谱图中可以观察到，In2S3和CdIn2S4催化剂在499 nm 附近呈现出较强的峰，这是因为在催化剂上产生的电子会与空穴快速复合，这将会导致光催化活性降低。催化剂In2S3/CdIn2S4在499 nm 处出现的峰明显减弱，说明异质结的形成显著提高了电子空穴对的分离效率，有利于提高光催化活性。这一现象与评价所制备的催化剂的光催化活性结果一致。

图11 样品In2S3、CdIn2S4和In2S3/CdIn2S4的PL谱Fig.11 PL spectra of In2S3,CdIn2S4and In2S3/CdIn2S4 samples

2.10 催化剂稳定性测试

为了测定所制备的异质结催化剂In2S3/CdIn2S4的稳定性，进行了四次连续的循环实验。在光催化降解MO 实验结束之后，对混合溶液进行抽滤以滤去MO 溶液，并使用无水乙醇和去离子水重复洗涤三次，最后在烘箱里60℃下干燥6 h。如图12 所示，从图中可以看出，经过四轮循环实验发现催化剂In2S3/CdIn2S4的活性基本保持不变，稳定性较好。

图12 催化剂In2S3/CdIn2S4稳定性测试Fig.12 Stability test of In2S3/CdIn2S4 sample

2.11 光催化机理分析

为了深入研究催化剂光催化降解污染物活性机理，进行了捕获主要活性物种实验，在实验过程中通过加入不同的捕获剂来捕获活性物种。在本实验中，通过分别加入1 mmol/L的叔丁醇(t-BuOH)、1 mmol/L 对苯醌(p-BZQ)和1 mmol/L 乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA-2Na）来捕获羟基自由基(·OH)、超越自由基(·)和空穴(h+)。由图13 可知，在反应过程中加入t-BuOH 捕获剂之后，催化剂In2S3/CdIn2S4在150 min金卤灯照射下降解效率从96%减少到93%，说明将·OH 捕获之后几乎没有对降解RhB 造成影响。然而，当加入p-BZQ 和EDTA-2Na 之后降解效率分别从96%降低到48%和36%，说明·O2-和h+是光催化过程中主要活性物种。

图13 异质结In2S3/CdIn2S4捕获主要活性物种实验Fig.13 Trapping experiments for major active species overheterojunction In2S3/CdIn2S4

根据以上分析，图14分析了异质结In2S3/CdIn2S4光催化降解污染物的机理。半导体CdIn2S4和In2S3的ECB分别为-0.67 eV 和-0.7 eV，EVB分别为1.35 eV和1.11 eV。在太阳光的照射下，半导体CdIn2S4和In2S3受光的激发产生光生电子和空穴对，由于半导体CdIn2S4的EVB为1.35 eV（相对于可逆氢电极），比OH/·OH-的电位（2.38 eV）更低，所以在其价带上产生的h+无法与水分子进一步反应生成OH[45]。半导体In2S3的ECB上受光激发生成的电子会迅速转移到CdIn2S4半导体上，CdIn2S4半导体的光生空穴会转移到In2S3半导体上，这就降低了电子与空穴复合概率。然而由于半导体In2S3的ECB值（-1.77 eV）比O2/·的还原电位（-0.046 eV）更负，因而能够快速与吸附在半导体表面上的O2反应生成，·进一步与污染物发生氧化还原反应。因此，·和h+是In2S3/CdIn2S4异质结发生光催化降解污染物的主要活性氧物种，有益于提高光催化活性，这与瞬态光电流和捕获剂实验结果相符。

图14 In2S3/CdIn2S4异质结光催化降解污染物机理Fig.14 Proposed mechanism of enhancement photocatalytic activity over In2S3/CdIn2S4 heterojunction

3 结 论

采用简单易操作的一步水热法合成技术制备了In2S3/CdIn2S4异质相结微球光催化剂，通过模拟太阳光下降解MO、AOⅡ和RhB来评价其光催化活性，发现In2S3/CdIn2S4异质相结的光催化性能明显优异于单纯金属硫化物In2S3和CdIn2S4，150 min 照射下对甲基橙、酸性橙Ⅱ和罗丹明B 的降解率分别达到了87%、75%和96%。异质结的形成缩小了带隙、降低了光生电子与空穴的复合概率并且加快了载流子向表面迁移速率，从而明显提高了In2S3/CdIn2S4光催化活性。电子转移之后与吸附在催化剂表面上的O2反应生成·O-2，·O-2和h+进一步与染料进行氧化还原反应，最终提高了光催化活性。