Accelerating directional charge separation via built-in interfacial electric fields originating from work-function differences

异质结 材料科学 光催化 半导体 罗丹明B 载流子 串联 光电子学 工作职能 电场 耗尽区 可见光谱 纳米技术 图层(电子) 复合材料 催化作用 化学 物理 生物化学 量子力学
作者
Chao Xue,Hua An,Guosheng Shao,Guidong Yang
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:42 (4): 583-594 被引量:33
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(20)63649-x
摘要

In this work, a hierarchical porous SnS 2 /rGO/TiO 2 hollow sphere heterojunction that allows highly-efficient light utilization and shortening distance of charge transformation is rationally designed and synthesized. More importantly, an rGO interlayer is successfully embedded between the TiO 2 hollow sphere shells and outermost SnS 2 nanosheets. This interlayer functions as a bridge to connect the two light-harvesting semiconductors and acts as a hole injection layer in the tandem heterojunction. The induced built-in electric fields on both sides of the interface precisely regulate the spatial separation and directional migration of the photo-generated holes from the light-harvesting semiconductor to the rGO hole injection interlayer. These synergistic effects greatly prolong the lifetime of the photo-induced charge carriers. The optimized tandem heterojunction with a 2 wt% rGO loading demonstrate enhanced visible-light-driven photocatalytic activity for Rhodamine B (RhB) dye degradation (removal rate: 97.3%) and Cr(VI) reduction (removal rate: 97.09%). This work reveals a new strategy for the rational design and assembly of hollow-structured photocatalytic materials with spatially separated reduction and oxidation surfaces to achieve excellent photocatalytic performance. The built-in interfacial electric fields originating from differences in the work-functions facilitate the directional migration of photo-induced holes from the VB of SnS 2 to the rGO hole injection interlayer, leading to efficient charge separation and high photocatalytic activity.
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
刚刚
飞跃发布了新的文献求助10
刚刚
SciGPT应助dannnnn采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
Flq完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助魔幻秋柔采纳,获得10
4秒前
4秒前
jjj应助XHT采纳,获得20
4秒前
fed发布了新的文献求助10
4秒前
江苏彭于晏完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Arron完成签到,获得积分10
5秒前
斯文败类应助178181采纳,获得10
5秒前
cl发布了新的文献求助20
5秒前
好好学习完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
豌豆发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
lunar发布了新的文献求助10
7秒前
孤独的一鸣应助十二月采纳,获得10
8秒前
nkmenghan发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
脑洞疼应助PercyZzz采纳,获得10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
10秒前
hoshi1018发布了新的文献求助10
10秒前
叁金发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
复杂毛衣发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
1111发布了新的文献求助10
12秒前
张KT完成签到,获得积分10
12秒前
wyz关注了科研通微信公众号
13秒前
明天太好完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
ding应助ss采纳,获得30
14秒前
huang发布了新的文献求助30
14秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
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 3979122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3522967
关于积分的说明 11215682
捐赠科研通 3260436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1799990
邀请新用户注册赠送积分活动 878770
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807061