亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Linking in situ charge accumulation to electronic structure in doped SrTiO3 reveals design principles for hydrogen-evolving photocatalysts

X射线光电子能谱 材料科学 兴奋剂 电子结构 光催化 掺杂剂 可逆氢电极 密度泛函理论 带隙 电极 分解水 纳米技术 化学物理 化学工程 光电子学 化学 电化学 催化作用 物理化学 计算化学 工作电极 工程类 有机化学 生物化学
作者
Benjamin Moss,Qian Wang,Keith T. Butler,Ricardo Grau‐Crespo,Shababa Selim,Anna Regoutz,Takashi Hisatomi,Robert Godin,David J. Payne,Andreas Kafizas,Kazunari Domen,Ludmilla Steier,James R. Durrant
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:20 (4): 511-517 被引量:109
标识
DOI:10.1038/s41563-020-00868-2
摘要

Recently, high solar-to-hydrogen efficiencies were demonstrated using La and Rh co-doped SrTiO3 (La,Rh:SrTiO3) incorporated into a low-cost and scalable Z-scheme device, known as a photocatalyst sheet. However, the unique properties that enable La,Rh:SrTiO3 to support this impressive performance are not fully understood. Combining in situ spectroelectrochemical measurements with density functional theory and photoelectron spectroscopy produces a depletion model of Rh:SrTiO3 and La,Rh:SrTiO3 photocatalyst sheets. This reveals remarkable properties, such as deep flatband potentials (+2 V versus the reversible hydrogen electrode) and a Rh oxidation state dependent reorganization of the electronic structure, involving the loss of a vacant Rh 4d mid-gap state. This reorganization enables Rh:SrTiO3 to be reduced by co-doping without compromising the p-type character. In situ time-resolved spectroscopies show that the electronic structure reorganization induced by Rh reduction controls the electron lifetime in photocatalyst sheets. In Rh:SrTiO3, enhanced lifetimes can only be obtained at negative applied potentials, where the complete Z-scheme operates inefficiently. La co-doping fixes Rh in the 3+ state, which results in long-lived photogenerated electrons even at very positive potentials (+1 V versus the reversible hydrogen electrode), in which both components of the complete device operate effectively. This understanding of the role of co-dopants provides a new insight into the design principles for water-splitting devices based on bandgap-engineered metal oxides. Understanding the origin of unprecedented solar-to-hydrogen efficiencies in doped SrTiO3 has proved challenging. Linking in situ charge accumulation to electronic structure in this system now reveals design principles for hydrogen-evolving photocatalysts.
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
tdtk发布了新的文献求助10
1秒前
Hope关注了科研通微信公众号
2秒前
lzy完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
15秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
yyy完成签到,获得积分10
29秒前
43秒前
阔达白凡完成签到,获得积分10
45秒前
tdtk发布了新的文献求助10
48秒前
美丽的冰枫完成签到,获得积分10
54秒前
小二郎应助tdtk采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
yyy发布了新的文献求助20
1分钟前
完美世界应助黄玉采纳,获得10
1分钟前
义气的断秋完成签到,获得积分10
1分钟前
Stefanie4120发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
科研通AI2S应助Stefanie4120采纳,获得10
1分钟前
tdtk发布了新的文献求助10
1分钟前
浮游应助tdtk采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
浮游应助tdtk采纳,获得10
1分钟前
浮游应助tdtk采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
科研通AI5应助头孢西丁采纳,获得10
2分钟前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
头孢西丁发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
zzzzzz发布了新的文献求助20
2分钟前
3分钟前
桐桐应助zzzzzz采纳,获得10
3分钟前
研友_VZG7GZ应助口口采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
Takahara2000应助单薄水星采纳,获得10
3分钟前
口口发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
杨惠子发布了新的文献求助10
4分钟前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Circulating tumor DNA from blood and cerebrospinal fluid in DLBCL: simultaneous evaluation of mutations, IG rearrangement, and IG clonality 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
A Systemic-Functional Study of Language Choice in Singapore 400
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4870098
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4160768
关于积分的说明 12902140
捐赠科研通 3915859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2150566
邀请新用户注册赠送积分活动 1168923
关于科研通互助平台的介绍 1072103