Enhanced catalytic performance by multi-field coupling in KNbO3 nanostructures: Piezo-photocatalytic and ferro-photoelectrochemical effects

材料科学 光电流 铁电性 极化 压电响应力显微镜 光催化 光激发 光电子学 压电 纳米材料 能量转换效率 极化(电化学) 半导体 光电化学 纳米技术 纳米结构 激发态 电化学 电极 催化作用 化学 核物理学 生物化学 复合材料 物理化学 电介质 物理
作者
Dongfang Yu,Zhenghao Liu,Jianming Zhang,Shun Li,Zhicheng Zhao,Li‐Feng Zhu,Weishu Liu,Yuanhua Lin,Hong Liu,Zuotai Zhang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:58: 695-705 被引量:303
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.01.095
摘要

The coupling between piezo-/ferroelectricity and photoexcitation in semiconductors creates unique opportunities to enhance the photocatalytic and photoelectrochemical (PEC) performance. It is important to develop desirable piezo-/ferroelectric nanostructures to realize the full potential of polarization-modulated built-in electric fields that can effectively separate excited electron/hole pairs. In this work, taking KNbO3 as a representative material, we show that two-dimensional nanosheets exhibit greatly improved piezo-photocatalytic degradation efficiency for organic dyes compared to that of nanocubes. In addition, effective tuning of the PEC water splitting property by manipulating the ferroelectric polarization was observed in these KNbO3 nanostructures, demonstrating versatile and tuneable devices for solar energy conversion. By changing the poling configuration, a significant photocurrent density enhancement of 55% was achieved for KNbO3 nanosheets, which is much greater than the 25% enhancement observed for the nanocube counterparts. These results could be attributed to the larger piezo-/ferroelectric response in the nanosheets as determined by piezoresponse force microscopy analysis and piezoelectric potential simulation based on the finite element method. Our findings may provide insights into strategies for designing highly efficient piezo-/ferroelectric nanomaterials for solar energy conversion.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
赘婿应助ltf采纳,获得10
刚刚
一口一个完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
_蝴蝶小姐完成签到,获得积分10
刚刚
车秋寒完成签到,获得积分10
1秒前
wy.he应助TAO采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
Ganlou发布了新的文献求助10
6秒前
莫言发布了新的文献求助20
6秒前
悦耳的眼神完成签到,获得积分20
7秒前
Zer完成签到,获得积分10
7秒前
Miss_Q完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
0713完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
球球发布了新的文献求助10
8秒前
聪明映菡完成签到,获得积分10
9秒前
忆前尘完成签到,获得积分10
9秒前
liuyx完成签到 ,获得积分10
9秒前
zz发布了新的文献求助10
10秒前
HY完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
萨尔莫斯完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
隐形曼青应助charles采纳,获得10
11秒前
莫言完成签到,获得积分10
11秒前
酷酷的如天完成签到,获得积分10
11秒前
是毛果芸香碱完成签到,获得积分10
11秒前
陈艳林发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
哈基米德应助YY采纳,获得20
13秒前
mamamiya完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
凌云完成签到,获得积分10
13秒前
哭泣的麦当劳完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
康复物理因子治疗 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556478
关于积分的说明 11321199
捐赠科研通 3289279
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812421
邀请新用户注册赠送积分活动 887952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812060