Design of p–n heterojunction between CoWO4 and Zn-defective Zn0.3Cd0.7S for efficient photocatalytic H2 evolution

光催化 异质结 催化作用 材料科学 化学 化学工程 纳米技术 光电子学 工程类 生物化学
作者
Li Li,Kaixuan Kuang,Xiuzhen Zheng,Jiahui Wang,Wei Ren,Jingbiao Ge,Sujuan Zhang,Shifu Chen
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:663: 981-991 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.02.218
摘要

To enhance the efficiency of photocatalytic H2 evolution, numerous methods are employed by increasing the utilization of photogenerated charge carriers (PCCs), including catalyst design, defect regulation, and selection of suitable H+ resources. Using self-assembly methods, CoWO4/ZnxCd1−xS with p–n heterojunction was synthesized. Although CoWO4 (CW) cannot produce H2 under visible light irradiation, it can provide photogenerated electrons (e−) to Zn0.3Cd0.7S (ZCS), and largely increase the photocatalytic activity of ZCS. The optimal CW/ZCS composite can reach 15.58 mmol·g−1·h−1, which is 45.8 and 24.3 times higher than the values of the pure CdS and ZCS, respectively. The largely enhanced photocatalytic H2 production is attributed to the Zn vacancies (VZn), p–n heterojunction, and p-chlorobenzyl alcohol (Cl–PhCH2OH) as the source of H2 production. VZn on the ZCS surface as the capture center of photogenerated holes (h+), can regulate the carrier distribution, which results in more photogenerated e− and less generated h+. The combination of p–n heterojunction and VZn can enhance the separation and transfer efficiency of PCCs, and effectively inhibit the recombination of charge carriers. To further improve the utilization rate of PCCs, the photocatalytic H2 evolution is proceeded by Cl–PhCH2OH oxidation in N, N-dimethylformamide solution, with 4-chlorobenzaldehyde (Cl–PhCHO) generated. The separated photogenerated e− and h+ both participated in the redox reaction of H+ reduction and Cl–PhCH2OH oxidation, considering that the amount of H2 and Cl–PhCHO products are close to 1:1. This work not only facilitates the separation and transfer of PCCs, but also provides directions for the design of efficient photocatalysts and H2 evolution in the organic phase.
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
shanshan发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
3秒前
天宝发布了新的文献求助10
3秒前
roselau完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
cz发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
ylmc发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
acadedog完成签到,获得积分10
8秒前
叶梓发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
欢喜的代容完成签到,获得积分10
9秒前
danney完成签到,获得积分10
9秒前
Ducktorlee完成签到,获得积分20
10秒前
小冉不熬夜完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
叶落完成签到,获得积分20
12秒前
麦乐提完成签到,获得积分10
12秒前
炙热静枫发布了新的文献求助10
12秒前
mushen发布了新的文献求助10
13秒前
pingwu发布了新的文献求助10
13秒前
情怀应助sdl采纳,获得10
13秒前
旭旭应助程若男采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
zh123完成签到,获得积分10
16秒前
耍酷的觅荷完成签到 ,获得积分10
17秒前
CipherSage应助烟雨夕阳采纳,获得10
17秒前
大模型应助shanshan采纳,获得10
17秒前
zzz发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
mmm完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5749517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5459212
关于积分的说明 15363842
捐赠科研通 4888951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2628829
邀请新用户注册赠送积分活动 1577110
关于科研通互助平台的介绍 1533774