انجمن علمی مهندسی حرارتی و برودتی ایران نشریه انرژی های تجدیدپذیر و نو 2423-4931 13 1 2026 04 21 A review on integrated heterostructure nanophotocatalysts and their performance in green hydrogen production مروری بر نانوفتوکاتالیست‌های ادغامی هتروساختار و عملکرد آن‌ها درتولید هیدروژن سبز 173 186 236169 10.22034/jrenew.2026.236169 FA امیررضا اروج زاده گروه مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران نسیم سید جبه دار گروه مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران نیلوفر نصیرپور گروه مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران علی نعمت اله زاده 'گروه مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Journal Article 2025 05 03 nD/nD hybrid nanophotocatalysts—combinations of different nanoscale dimensions—have recently gained attention as an innovative and efficient approach to improve the performance of hydrogen production systems via photocatalytic water splitting. This review provides an overview of various photocatalytic heterojunctions including Type I, Type II, Type III, Schottky junctions, Z-scheme, and S-scheme systems and analyzing the crucial roles of dimensional design (nD/nD) and band structure engineering in enhancing the photocatalytic activity. Among these, S-scheme heterostructures have demonstrated superior performance due to their effective spatial separation of photogenerated charge carriers and preservation of strong redox potential. Moreover, multidimensional hybrids such as 0D/2D and 1D/3D architectures, with their increased interfacial area, efficient charge transport, and reduced electron–hole recombination, have shown significantly enhanced hydrogen evolution rates. Experimental findings reveal that photocatalysts such as CdS/ZnS, ZnIn₂S₄/g-C₃N₄, and CdS/NiCr₂O₄–LDH—configured as S-scheme or Type II heterojunctions—achieve apparent quantum yields of up to 46.9% and hydrogen evolution rates as high as 25,491.2 µmol/g·h. Overall, the integration of nanostructural engineering, selection of suitable material, and rational heterojunction design plays a vital role in the advancement of next-generation photocatalysts for green hydrogen production. نانوفتوکاتالیست‌های ادغامی با ساختارهای nD/nD (ترکیب ابعاد مختلف نانومتری) در سال‌های اخیر به‌عنوان رویکردی نوین و کارآمد برای ارتقاء عملکرد سامانه‌های تولید هیدروژن از طریق تجزیه نوری آب مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مطالعه، مروری بر انواع اتصالات ناهمگون فتوکاتالیستی شامل نوع اول، دوم، سوم، شاتکی، طرح Z و طرح S دارد و نقش کلیدی طراحی ابعادی (nD/nD) و مهندسی باند انرژی را در بهبود عملکرد این مواد تحلیل می‌کند. ساختارهای نوع S به‌دلیل توانایی بالا در تفکیک فضایی بارها و حفظ پتانسیل اکسایش-کاهش، در میان هتروساختارها عملکرد برتری نشان داده‌اند. همچنین، ترکیباتی با آرایش‌های 0بعدی/ 2بعدی و 1بعدی/3بعدی به دلیل سطح تماس بالا، انتقال مؤثر بار و کاهش بازترکیب الکترون-حفره، توانسته‌اند نرخ تولید هیدروژن را به‌طور چشمگیری افزایش دهند. بررسی داده‌های تجربی نشان می‌دهد که فتوکاتالیست‌هایی نظیر CdS/ZnS، ZnIn₂S₄/g-C₃N₄ و CdS/NiCr₂O₄–LDH در قالب ساختارهای نوع S یا نوع دوم، بازده کوانتومی ظاهری تا 46.9 درصد و نرخ تولید هیدروژن تا µmol/g·h 25491.2 را ارائه داده‌اند. در مجموع، تلفیق مهندسی نانوساختارها، انتخاب مواد مناسب و طراحی هوشمند اتصالات ناهمگون، نقشی اساسی در توسعه فتوکاتالیست‌های نسل جدید برای تولید هیدروژن سبز ایفا می‌کند. https://www.jrenew.ir/article_236169_e9d96fb28833ad34fc1a7c66c3f054e5.pdf