已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Charge Carrier Processes and Optical Properties in TiO2 and TiO2-Based Heterojunction Photocatalysts: A Review

光催化 载流子 材料科学 异质结 光致发光 分解水 制氢 纳米技术 光电子学 锐钛矿 二氧化钛 析氧 光化学 化学 催化作用 电化学 生物化学 有机化学 电极 物理化学 冶金
作者
S. Lettieri,Michele Pavone,Ambra Fioravanti,Luigi Santamaria Amato,P. Maddalena
出处
期刊:Materials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:14 (7): 1645-1645 被引量:326
标识
DOI:10.3390/ma14071645
摘要

Photocatalysis based technologies have a key role in addressing important challenges of the ecological transition, such as environment remediation and conversion of renewable energies. Photocatalysts can in fact be used in hydrogen (H2) production (e.g., via water splitting or photo-reforming of organic substrates), CO2 reduction, pollution mitigation and water or air remediation via oxidation (photodegradation) of pollutants. Titanium dioxide (TiO2) is a “benchmark” photocatalyst, thanks to many favorable characteristics. We here review the basic knowledge on the charge carrier processes that define the optical and photophysical properties of intrinsic TiO2. We describe the main characteristics and advantages of TiO2 as photocatalyst, followed by a summary of historical facts about its application. Next, the dynamics of photogenerated electrons and holes is reviewed, including energy levels and trapping states, charge separation and charge recombination. A section on optical absorption and optical properties follows, including a discussion on TiO2 photoluminescence and on the effect of molecular oxygen (O2) on radiative recombination. We next summarize the elementary photocatalytic processes in aqueous solution, including the photogeneration of reactive oxygen species (ROS) and the hydrogen evolution reaction. We pinpoint the TiO2 limitations and possible ways to overcome them by discussing some of the “hottest” research trends toward solar hydrogen production, which are classified in two categories: (1) approaches based on the use of engineered TiO2 without any cocatalysts. Discussed topics are highly-reduced “black TiO2”, grey and colored TiO2, surface-engineered anatase nanocrystals; (2) strategies based on heterojunction photocatalysts, where TiO2 is electronically coupled with a different material acting as cocatalyst or as sensitizer. Examples discussed include TiO2 composites or heterostructures with metals (e.g., Pt-TiO2, Au-TiO2), with other metal oxides (e.g., Cu2O, NiO, etc.), direct Z-scheme heterojunctions with g-C3N4 (graphitic carbon nitride) and dye-sensitized TiO2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助冷静新烟采纳,获得10
1秒前
yyy完成签到,获得积分10
1秒前
專注完美近乎苛求完成签到 ,获得积分0
2秒前
李密完成签到 ,获得积分10
3秒前
Owen应助嘻嘻采纳,获得10
4秒前
dian完成签到 ,获得积分10
5秒前
navon完成签到,获得积分10
5秒前
haodian完成签到 ,获得积分10
7秒前
爆米花应助小吕采纳,获得10
8秒前
fomo完成签到,获得积分0
8秒前
暖心人士完成签到 ,获得积分10
8秒前
缓慢思枫完成签到,获得积分10
9秒前
呆呆完成签到 ,获得积分10
11秒前
zdp827完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
轻歌水越完成签到 ,获得积分10
13秒前
壮观的灵凡完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
悦耳玲发布了新的文献求助10
16秒前
10完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
bubu11完成签到,获得积分10
22秒前
难过谷槐完成签到 ,获得积分10
24秒前
coasting完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
25秒前
25秒前
guanhongfu完成签到,获得积分10
26秒前
里大炮完成签到,获得积分10
26秒前
CC_Galaxy完成签到 ,获得积分10
27秒前
周雪完成签到 ,获得积分10
28秒前
小马甲应助Pooh采纳,获得10
28秒前
guanhongfu发布了新的文献求助10
30秒前
xiubo128发布了新的文献求助10
30秒前
星点完成签到 ,获得积分10
36秒前
悦耳玲发布了新的文献求助10
36秒前
暖一杯茶完成签到,获得积分10
37秒前
虾乐完成签到,获得积分10
37秒前
Dive完成签到,获得积分10
39秒前
lin0u0完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Immune System (Fifth Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6569806
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8348820
关于积分的说明 17886583
捐赠科研通 5698123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2944591
邀请新用户注册赠送积分活动 1920474
关于科研通互助平台的介绍 1797442