Criteria for Efficient Photocatalytic Water Splitting Revealed by Studying Carrier Dynamics in a Model Al‐doped SrTiO3 Photocatalyst

光催化 材料科学 兴奋剂 量子效率 载流子 光致发光 半导体 分解水 光电子学 钛酸锶 光催化分解水 带材弯曲 纳米技术 化学工程 催化作用 化学 薄膜 生物化学 工程类
作者
Ronghua Li,Tsuyoshi Takata,Beibei Zhang,Chao Feng,Qianbao Wu,Chunhua Cui,Zemin Zhang,Kazunari Domen,Yanbo Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (49): e202313537-e202313537 被引量:85
标识
DOI:10.1002/anie.202313537
摘要

Abstract Overall water splitting (OWS) using semiconductor photocatalysts is a promising method for solar fuel production. Achieving a high quantum efficiency is one of the most important prerequisites for photocatalysts to realize high solar‐to‐fuel efficiency. In a recent study ( Nature 2020 , 58 , 411–414), a quantum efficiency of almost 100 % has been achieved in an aluminum‐doped strontium titanate (SrTiO 3 : Al) photocatalyst. Herein, using the SrTiO 3 : Al as a model photocatalyst, we reveal the criteria for efficient photocatalytic water splitting by investigating the carrier dynamics through a comprehensive photoluminescence study. It is found that the Al doping suppresses the generation of Ti 3+ recombination centers in SrTiO 3 , the surface band bending facilitates charge separation, and the in situ photo‐deposited Rh/Cr 2 O 3 and CoOOH co‐catalysts render efficient charge extraction. By suppressing photocarrier recombination and establishing a facile charge separation and extraction mechanism, high quantum efficiency can be achieved even on photocatalysts with a very short (sub‐ns) intrinsic photocarrier lifetime, challenging the belief that a long carrier lifetime is a fundamental requirement. Our findings could provide guidance on the design of OWS photocatalysts toward more efficient solar‐to‐fuel conversion.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
碧蓝的以云完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6应助梨儿萌死采纳,获得20
2秒前
3秒前
彭于晏应助笨笨酒窝采纳,获得10
3秒前
zzuzll完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
标致鹤轩完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
岳洋发布了新的文献求助10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
勤劳惜雪发布了新的文献求助10
9秒前
JamesPei应助123采纳,获得10
9秒前
10秒前
思源应助super chan采纳,获得10
12秒前
从容的翼发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
甜椒完成签到,获得积分10
15秒前
爆米花应助尼古拉斯采纳,获得10
15秒前
心晴发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
李健的小迷弟应助林一采纳,获得10
17秒前
小蘑菇应助四海采纳,获得10
17秒前
18秒前
12345完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
老北京发布了新的文献求助10
19秒前
岱岱完成签到 ,获得积分10
20秒前
孤独如曼发布了新的文献求助10
22秒前
心晴完成签到,获得积分20
22秒前
22秒前
Tmh完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
祁忆完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
高分求助中
(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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
Sport, Social Media, and Digital Technology: Sociological Approaches 650
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 5594261
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4679954
关于积分的说明 14812329
捐赠科研通 4646568
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2534851
邀请新用户注册赠送积分活动 1502822
关于科研通互助平台的介绍 1469497