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:341
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
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
刚刚
xuwen应助lq采纳,获得10
1秒前
jin完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
水天一色完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
坦率橘子完成签到,获得积分10
3秒前
tian发布了新的文献求助10
4秒前
bcz发布了新的文献求助10
4秒前
干净冰露完成签到,获得积分10
5秒前
水天一色发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
苏酥发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
共享精神应助xin采纳,获得10
7秒前
vvvvvv完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
无奈太兰完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.2应助几携采纳,获得10
10秒前
love454106发布了新的文献求助10
11秒前
任性饼干完成签到 ,获得积分10
11秒前
taotao216发布了新的文献求助10
11秒前
肯德鸭发布了新的文献求助10
12秒前
D33sama完成签到,获得积分0
12秒前
鳗鱼绿兰发布了新的文献求助10
12秒前
摩天大楼完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
jym发布了新的文献求助10
13秒前
猫和老鼠完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
sunny完成签到,获得积分10
14秒前
大模型应助hf采纳,获得10
14秒前
八九完成签到 ,获得积分10
14秒前
mqthhh发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
小景同学完成签到 ,获得积分10
16秒前
Ava应助166采纳,获得10
17秒前
骨坤完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Decentring Leadership 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
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 6286574
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8105393
关于积分的说明 16952061
捐赠科研通 5351965
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2844232
邀请新用户注册赠送积分活动 1821579
关于科研通互助平台的介绍 1677845