Photoinduced Fabrication of Cu/TiO2 Core–Shell Heterostructures Derived from Cu-MOF for Solar Hydrogen Generation: The Size of the Cu Nanoparticle Matters

材料科学 光催化 制氢 纳米颗粒 分解水 无定形固体 异质结 化学工程 贵金属 肖特基势垒 纳米技术 催化作用 金属 光电子学 化学 生物化学 二极管 工程类 有机化学 冶金
作者
Indranil Mondal,Spandana Gonuguntla,Ujjwal Pal
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:123 (43): 26073-26081 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.9b07171
摘要

The inclusion of metal cocatalysts into the semiconductor photocatalysts is the most proficient way to separate the photoexcited charge carriers by providing additional reaction sites and is a typical way to enhance the efficiency of catalytic reactions. We report a new strategy for the synthesis of Cu/TiO2 core–shell photocatalyst supported on the amorphous TiO2 matrix based on the Cu-metal–organic framework (MOF) self-templating approach and employed in photocatalytic hydrogen production from water. The [Cu(tpa)(dmf)] MOF hollow nanocrystal encapsulated by amorphous-phase TiO2 is treated under controlled light with simple altered reaction conditions to produce the core–shell Cu/TiO2 hybrid nanoplatform. It resulted in spherical Cu nanoparticles (NPs) with the different sizes and (111) exposed facets. The localized field-mediated charge transfer properties and capacitive behavior at the anodic panel of the as-prepared photocatalysts suggest a low Schottky barrier at the homogeneous interfacial contacts between smaller Cu NP and the TiO2 and promotes the fast photoexcited charge separation during water splitting. Benefiting from the structural and compositional features, the 2 nm Cu/TiO2 photocatalyst manifests the hydrogen production rate of 334 μmol g–1 h–1, without employing the noble metal cocatalyst under 1.5 AM simulated light irradiation. The activity was further reinforced by the photolysis of alkaline water on the anode surface, which generated a steady-state geometric current density of 8 mA cm–2 at 1.23 V (vs reversible hydrogen electrode) with almost 50% incident photon-to-current conversion efficiency.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
风中夜天完成签到 ,获得积分10
刚刚
lalala发布了新的文献求助10
2秒前
Rainbow7发布了新的文献求助10
2秒前
舒适大碗完成签到 ,获得积分10
3秒前
月光完成签到 ,获得积分10
4秒前
小马甲应助梨里采纳,获得10
5秒前
6秒前
Hello应助66采纳,获得10
6秒前
LIUJC完成签到,获得积分10
6秒前
ZLX完成签到,获得积分10
6秒前
Asheldon发布了新的文献求助10
6秒前
wanci应助机智胡萝卜采纳,获得10
7秒前
棕熊熊完成签到,获得积分20
7秒前
万能图书馆应助yyy采纳,获得10
8秒前
栀盎完成签到 ,获得积分10
8秒前
wwz完成签到,获得积分10
9秒前
棕熊熊发布了新的文献求助10
10秒前
Hello应助郝宝真采纳,获得10
12秒前
12秒前
mengyuhuan完成签到,获得积分0
13秒前
jhjh完成签到,获得积分10
14秒前
Rainbow7完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
小白菜完成签到,获得积分10
16秒前
jhjh发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
小马甲应助难过的微生物采纳,获得10
18秒前
黄憨憨发布了新的文献求助10
18秒前
竹筏过海应助gnr2000采纳,获得30
20秒前
SUKAZH完成签到,获得积分10
21秒前
爆满满发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
CipherSage应助罗冬采纳,获得10
26秒前
丘比特应助Asheldon采纳,获得10
27秒前
闪闪完成签到 ,获得积分10
27秒前
hokuto完成签到,获得积分10
28秒前
xxx287894271关注了科研通微信公众号
30秒前
王崇然完成签到,获得积分10
31秒前
和平港湾完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
Evolution 10000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798939
关于积分的说明 7832669
捐赠科研通 2456017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307045
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628043
版权声明 601620