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Fabrication of 1D/2D Y-doped CeO2/ZnIn2S4 S-scheme photocatalyst for enhanced photocatalytic H2 evolution

光催化 异质结 X射线光电子能谱 材料科学 介电谱 纳米棒 光电流 光致发光 光电子学 纳米技术 化学工程 电化学 化学 物理化学 催化作用 生物化学 工程类 电极
作者
Xiaowang Lu,Liming Quan,Haijun Hou,Junchao Qian,Zhengwei Liu,Qinfang Zhang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:925: 166552-166552 被引量:51
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.166552
摘要

The construction of well-defined heterojunction structure is considered to be an effective way to improve the efficiency of photocatalytic hydrogen evolution. One-dimensional(1D) Y-doped CeO2 nanorods/two-dimensional (2D) ZnIn2S4 S-scheme heterojunction composite was prepared via hydrothermal and solvothermal method. When the mass ratio of Y-doped CeO2 to ZnIn2S4 is 10 %, the composite exhibits the highest hydrogen evolution rate of 857 μmol·g−1·h−1 under visible light irradiation, which is obviously better than pure Y-doped CeO2 and ZnIn2S4 respectively. Meanwhile, transient photocurrent spectra, photoluminescence (PL) spectra and electrochemical impedance spectroscopy(EIS)measurement indicate that the separation efficiency of photogenerated electrons and holes in the composites is higher. Finally, the S-scheme heterojunction mechanism is determined through UV–vis diffuse reflectance spectra (DRS), VB-XPS spectrum, electron spin resonance (ESR) spectra, ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) spectra and energy band structure analysis. This study may provide an effective S-scheme heterojunction photocatalysts for photocatalytic hydrogen evolution applications.
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