A Dual S-scheme Heterojunction SrTiO3/SrCO3/C-doped TiO2 as H2 Production Photocatalyst and Its Charge Transfer Mechanism

异质结 兴奋剂 电荷(物理) 光催化 对偶(语法数字) 机制(生物学) 材料科学 光电子学 化学工程 化学 物理 催化作用 工程类 艺术 生物化学 文学类 量子力学
作者
Jing Wang,Qi Hao,Rongzhong Yang,Xingyu Niu,Rui Wang,Liping Yang,Qinghong Huang,Jilei Ye,Hui Ying Yang,Yuping Wu
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:356: 124232-124232 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2024.124232
摘要

Constructing an S-scheme heterojunction is a highly effective approach for enhancing photocatalytic performance. However, the impact of a single S-scheme heterojunction on charge transfer is limited. To overcome this constraint, a dual S-scheme heterojunction, SrTiO3/SrCO3/C-doped TiO2 (referred to as ST/SC/CT), is designed for UV-vis-driven hydrogen production. The mass-normalized and effective surface area-normalized hydrogen production activities of ST/SC/CT are higher than those of ST and CT, respectively. The enhancement in photocatalytic performance is primarily attributed to the improved separation and transfer of photogenerated charge carriers by the dual S-scheme heterojunction. Moreover, C-doping effectively extends the light absorption range from UV to visible and greatly improves the absorption intensity. The heterojunction and charge transfer mechanism are also investigated through microscopy and spectroscopic techniques, as well as density functional theory (DFT) calculations. This work offers valuable insights for the design of novel composites by combining surface modification with heterojunction engineering.
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