Plasma-enhanced Ni atom-modulated Co-OH to promote surface charge transfer of CuWO4 photoanode for efficient solar hydrogen evolution

材料科学 光电流 电解质 半导体 密度泛函理论 动力学 电化学 纳米颗粒 载流子 表面等离子共振 化学工程 化学物理 层状双氢氧化物 光电子学 纳米技术 电极 物理化学 计算化学 物理 化学 量子力学 工程类 氢氧化物
作者
Ruikai Wang,Zhichao Hao,Haiyan Li,Chengcheng Gu,Chenghui Xia,Bohua Dong,Lixin Cao
出处
期刊:Surfaces and Interfaces [Elsevier]
卷期号:48: 104269-104269 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.surfin.2024.104269
摘要

The high charge recombination and slow transfer kinetics of photoanode remains to be great challenges in photo-electrochemistry (PEC). While, the semiconductor (CuWO4)/layered double-metal hydroxides (LDHs)/plasma coupling strategy is identified as one of the effective methods to enhance the PEC behaviors. The LDHs act as hole-conducting layers to promote interfacial catalytic reactions of PEC and release charges from the CuWO4 photoanode, which effectively enhances charge separation and boosts kinetic processes. Metallic Ag nanoparticles enhances light-absorbing capacity of the photoanode, as well as improves charge separation and kinetics of the photoanode utilizing the surface plasmon resonance (SPR) effect for increasing carrier groups and facilitatingcharge separation. The study shows that the CuWO4/NiCo-LDH/Ag photoanode prepared via as-mentioned coupling strategy exhibits a potential photocurrent density of 2.84 mA·cm−2 at 1.23 V vs. RHE, which is 9.2 times higher than that of the pristine CuWO4 (0.31 mA·cm-2) in phosphate buffered electrolyte. Moreover, it is determined that a special charge-trapping states (surface state) exists during the charge transfer process, which plays an indispensable role for the charge storage and transfer. Density Functional Theory (DFT) calculations validate that the introduction of NiCo-LDH and Ag facilitates charge transfer, whereas the modulation of the rate-determining steps (RDS) boosts the overall efficiency of the reaction. This study presents a guiding design approach for regulating PEC behavior of the semiconductor/LDHs/plasma strategy.
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
狂野世立完成签到,获得积分10
刚刚
月月月鸟伟完成签到,获得积分10
1秒前
RYAN完成签到,获得积分10
1秒前
csuxxm完成签到,获得积分10
1秒前
纯真硬币发布了新的文献求助10
1秒前
炫酷皮皮天完成签到,获得积分10
2秒前
不眠的人完成签到,获得积分10
2秒前
sxlmm0924发布了新的文献求助10
2秒前
gaterina发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
bella完成签到,获得积分10
2秒前
段段完成签到,获得积分10
2秒前
kysl完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
小蘑菇应助Stella采纳,获得10
3秒前
个性的大地完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
领导范儿应助不易采纳,获得10
6秒前
雨木目完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
卑微打工仔完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
小奕完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
轩辕白竹完成签到,获得积分10
9秒前
nianshu完成签到 ,获得积分10
10秒前
纳斯达克完成签到,获得积分10
11秒前
哎嘿应助可爱怀莲采纳,获得10
11秒前
小小完成签到,获得积分10
12秒前
车佳莹完成签到,获得积分10
12秒前
小柒发布了新的文献求助10
12秒前
浅香千雪发布了新的文献求助10
13秒前
Gin_发布了新的文献求助10
13秒前
lanjq兰坚强完成签到,获得积分10
13秒前
蓝冰完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 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 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 3150838
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2802377
关于积分的说明 7847363
捐赠科研通 2459690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309322
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628884
版权声明 601757