Piezotronic effect and hierarchical Z-scheme heterostructure stimulated photocatalytic H2 evolution integrated with C-N coupling of benzylamine

异质结 光催化 材料科学 制氢 载流子 氧化还原 苄胺 分解水 电子转移 光电子学 化学工程 纳米技术 催化作用 光化学 化学 有机化学 工程类 冶金
作者
Penglei Wang,Shiying Fan,Xinyong Li,Jing Wang,Zhiyuan Liu,Chunpeng Bai,Moses O. Tadé,Shaomin Liu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:89: 106349-106349 被引量:79
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106349
摘要

Photocatalytic hydrogen generation represents a potential approach to address global energy and environmental issues for artificial photosynthesis. Generally, the inevitable use of the holes scavengers leads to increased cost and production of waste. The integration of H2-producing half-reaction with value-added organic molecule oxidation reaction provides a promising strategy to cope with this issue. However, owing to the low separation efficiency of photo-generated charge carriers and sluggish kinetics of the surface reaction, the photocatalytic activity without a co-catalyst is unsatisfying. Herein, the hierarchical and piezoelectric Z-scheme BaTiO3@ZnIn2S4 heterostructure without any co-catalyst were dexterously constructed. The Z-scheme electron transfer paths maintain the strong redox ability of the photo-generated electrons and holes, also offer spatial separation of both charge carriers and the surface redox regions. The well-designed redox regions endow BaTiO3@ZnIn2S4 with the lowest energy barriers of hydrogen production and C-N coupling of benzylamine than that of pure BaTiO3 or ZnIn2S4. Significantly, piezotronic effect can further accelerate the separation and transfer of photo-generated charge carriers in Z-scheme BaTiO3@ZnIn2S4 heterostructure. Thus, by the feat of the multiple advantages of the piezotronic effect and Z-scheme heterostructure, the high photocatalytic activity for the co-production of C-N coupling products (5593 umol g−1) and H2 (8041 umol g−1) was achieved through coupling utilization of mechanical energy and solar energy.
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
风华发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
Robin发布了新的文献求助10
1秒前
现代半山完成签到 ,获得积分10
1秒前
思源应助888采纳,获得10
2秒前
2秒前
科研通AI6应助康康采纳,获得10
2秒前
Tina完成签到,获得积分10
2秒前
zwx发布了新的文献求助10
2秒前
香菜发布了新的文献求助10
2秒前
12138完成签到,获得积分10
3秒前
听话的炳完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
耍酷的婴发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助mochen采纳,获得10
4秒前
4秒前
zhou发布了新的文献求助10
5秒前
搞怪的萃发布了新的文献求助10
6秒前
kopp发布了新的文献求助10
6秒前
Jared应助wuran采纳,获得10
6秒前
7秒前
zeta发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
小张z完成签到,获得积分10
8秒前
青柚子完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
chai发布了新的文献求助10
9秒前
smottom应助清秀语梦采纳,获得10
9秒前
英俊的铭应助信徒采纳,获得10
9秒前
Gaolongzhen发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
BareBear应助花怜采纳,获得10
10秒前
柳博超发布了新的文献求助10
10秒前
xi发布了新的文献求助10
11秒前
知性的元容完成签到,获得积分10
12秒前
哦啦啦完成签到,获得积分10
12秒前
13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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
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 5629957
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4721200
关于积分的说明 14971845
捐赠科研通 4787915
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556638
邀请新用户注册赠送积分活动 1517713
关于科研通互助平台的介绍 1478320