A Theoretical Perspective on Charge Separation and Transfer in Metal Oxide Photocatalysts for Water Splitting

分解水 氧化物 密度泛函理论 半导体 材料科学 人工光合作用 光催化 化学物理 载流子 光催化分解水 纳米技术 化学 催化作用 计算化学 光电子学 生物化学 冶金
作者
Xin Zhou,Hao Dong
出处
期刊:Chemcatchem [Wiley]
卷期号:11 (16): 3688-3715 被引量:33
标识
DOI:10.1002/cctc.201900567
摘要

Abstract Semiconductor‐based photocatalytic decomposition of water is one of the most promising techniques to produce clean and renewable energy in the future. Photogenerated charge separation and transfer is considered as one of the crucial steps controlling the conversion efficiency of solar energy in heterogeneous photocatalysis. Many experimental methods have been developed to enhance the efficiency of this process, such as fabricating junction structures, manipulating exposed facets, and loading suitable cocatalysts. Besides a variety of time and spatial resolved spectroscopic techniques, density functional theory calculations have been widely used to explore the photoinduced charge dynamics due to the advances of relevant theory and methodologies along with the improved computer performance. This article reviews recent theoretical researches mainly by means of density functional theory calculations in the charge separation and transportation in metal oxide photocatalytic systems . We introduce some common theoretical and computational methods for investigating physicochemical properties of photocatalytic materials, discuss the charge mobility in bulk and surface of semiconductors, the interfacial charge transfer in junction structures, and the role of cocatalysts in complex photocatalysts, and then evaluate potential research directions for superior photocatalytic systems on the basis of computational investigation and theoretical comprehension of intrinsic properties.
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
暴躁的眼神完成签到,获得积分10
2秒前
Ava应助橘子采纳,获得10
4秒前
阿翼完成签到 ,获得积分10
4秒前
ash完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
朱南晴发布了新的文献求助10
9秒前
阜睿完成签到 ,获得积分10
11秒前
风清扬完成签到,获得积分0
11秒前
tigger完成签到 ,获得积分10
14秒前
Sunny完成签到,获得积分10
18秒前
贪玩天寿完成签到 ,获得积分10
18秒前
九天完成签到 ,获得积分0
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
25秒前
5k全完成签到 ,获得积分10
27秒前
leena完成签到 ,获得积分10
27秒前
小白鞋完成签到 ,获得积分10
28秒前
一如完成签到 ,获得积分10
29秒前
浩浩完成签到 ,获得积分10
29秒前
1z完成签到,获得积分10
30秒前
sll完成签到 ,获得积分10
31秒前
坚强的铅笔完成签到 ,获得积分10
32秒前
Han完成签到,获得积分10
35秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
38秒前
花开的石头完成签到,获得积分10
40秒前
42秒前
北国雪未消完成签到 ,获得积分10
42秒前
Dong完成签到 ,获得积分10
43秒前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分10
47秒前
Sofia完成签到 ,获得积分0
48秒前
熊泰山完成签到 ,获得积分10
48秒前
NiNi完成签到 ,获得积分10
51秒前
51秒前
小杨完成签到,获得积分10
52秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
57秒前
牧长一完成签到 ,获得积分0
1分钟前
yn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZM完成签到,获得积分10
1分钟前
杨涵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Nach dem Geist? 500
Athena操作手册 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5044403
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4274113
关于积分的说明 13323174
捐赠科研通 4087669
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2236461
邀请新用户注册赠送积分活动 1243856
关于科研通互助平台的介绍 1171811