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 联轴节(管道) 电子转移 光电子学 化学工程 纳米技术 催化作用 光化学 复合材料 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:61
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
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
1秒前
ff不吃芹菜完成签到 ,获得积分10
1秒前
zombie发布了新的文献求助10
1秒前
Hello应助兔农糖采纳,获得10
2秒前
2秒前
科研通AI2S应助cherish采纳,获得10
3秒前
shirai发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
小仙女发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
5秒前
Gin完成签到 ,获得积分10
5秒前
称心绮完成签到,获得积分10
6秒前
Fury发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
sadascaqwqw发布了新的文献求助10
7秒前
brg1小王子发布了新的文献求助10
7秒前
皮皮虾发布了新的文献求助10
8秒前
冰美式发布了新的文献求助10
8秒前
YOWIE完成签到,获得积分10
9秒前
xss发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
zombie完成签到,获得积分10
11秒前
zhy发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
大模型应助bzy采纳,获得10
12秒前
15秒前
hull发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
17秒前
17秒前
王又梅完成签到,获得积分10
17秒前
Phosphene应助eeeee采纳,获得10
18秒前
20秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Grayball应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
高分求助中
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 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 3138292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2789301
关于积分的说明 7790796
捐赠科研通 2445551
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300593
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625971
版权声明 601065