Improving photocatalytic hydrogen generation of g-C3N4 via efficient charge separation imposed by Bi2O2Se nanosheets

光催化 异质结 石墨氮化碳 材料科学 制氢 载流子 量子效率 分解水 化学工程 光电子学 纳米技术 催化作用 化学 有机化学 工程类
作者
Ci Lin,Xiaolong Zhao,Yejun Xiao,Shahid Sattar,Lei Tang,Adeela Nairan,Yu Guo,Mingyu Xia,C. M. Canali,Usman Khan,Dennis Y.C. Leung
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:218: 118721-118721 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2023.118721
摘要

Enabling highly efficient photocatalytic hydrogen production from solar-driven water splitting is of immense potential and environmental significance. However, the crucial issue of the low utilization efficiency of photogenerated charges in most photocatalysts, such as polymeric graphitic carbon nitride, g-C3N4 (CN), hampers the overall photocatalytic activity and hinders practical applications. To surmount this parasitic phenomenon, we develop a heterojunction-based strategy that improves the charge separation efficiency in CN. The heterostructure is constructed between thermally exfoliated CN and liquid phase exfoliated Bi2O2Se (BOS) via a solution-phase, electrostatically driven self-assembly process. The properly aligned band positions between the two components create a built-in electric field, which endows the composite with an enhanced charge separation efficiency. The optimized Pt-deposited heterostructure photocatalyst exhibits a hydrogen production rate of 6481 μmol h−1 g−1, and an apparent quantum efficiency of 11.65% at 420 nm, compared to those of Pt-deposited ECN (4595 μmol h−1 g−1, 6.64 %). We validate the efficient charge separation effect and the prolonged lifetime of photogenerated carriers in the heterostructure using a series of comprehensive characterizations across multiple timescales, thus, elucidating the origin of the observed photocatalytic activity. This demonstration offers valuable insights into improving the utilization efficiency of photogenerated charges for photocatalysis by heterostructure engineering with materials of distinct electronic configurations.
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
危机的尔芙完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
黎明应助fengjz采纳,获得20
1秒前
1秒前
薛言完成签到,获得积分10
1秒前
心亘完成签到,获得积分20
1秒前
畔畔应助韦涔采纳,获得30
1秒前
阿居完成签到,获得积分10
2秒前
彳亍不是踟蹰完成签到,获得积分10
2秒前
张利奥完成签到 ,获得积分10
2秒前
李晨阳发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
淡墨发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
阮听安发布了新的文献求助10
4秒前
77发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小李子完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
yuchangkun完成签到,获得积分10
6秒前
机智冰菱发布了新的文献求助10
6秒前
Polar_bear完成签到,获得积分10
6秒前
XC发布了新的文献求助10
7秒前
牛牛发布了新的文献求助10
7秒前
DOGDAD完成签到,获得积分10
7秒前
Nevermind218发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
星辰大海应助忧郁盼秋采纳,获得10
8秒前
hh完成签到,获得积分10
8秒前
wwwww发布了新的文献求助10
8秒前
AA完成签到,获得积分10
8秒前
火星弟弟发布了新的文献求助10
8秒前
悬铃木发布了新的文献求助30
9秒前
Bilipear发布了新的文献求助10
9秒前
blink完成签到,获得积分10
9秒前
plumcute完成签到,获得积分10
10秒前
guyu完成签到,获得积分10
11秒前
SciGPT应助糟糕的豌豆采纳,获得10
11秒前
安之若素发布了新的文献求助10
11秒前
于浩发布了新的文献求助10
12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
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Atlas of the Developing Mouse Brain 400
Austrian Economics: An Introduction 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6233525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8057680
关于积分的说明 16808639
捐赠科研通 5314045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2830338
邀请新用户注册赠送积分活动 1807871
关于科研通互助平台的介绍 1665629