Piezotronic Effect Induced Schottky Barrier Decrease to Boost the Plasmonic Charge Separation of BaTiO3-Au Heterojunction for the Photocatalytic Selective Oxidation of Aminobenzyl Alcohol

材料科学 肖特基势垒 光催化 光电流 光电子学 异质结 载流子 能量转换效率 等离子体子 光化学 纳米技术 催化作用 生物化学 二极管 化学
作者
Hong Liu,Ren Zhu,Nannan Shi,Long Zhang,Shun Li,Jianming Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (50): 55548-55558 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsami.2c15965
摘要

Charge carrier transfer efficiency as a crucial factor determines the performance of heterogeneous photocatalysis. Here, we demonstrate a simple nanohybrid structure of BaTiO3-Au (BTO-Au) for the efficient selective oxidization of benzyl alcohol to benzaldehyde upon piezotronic effect boosted plasmonic photocharge carrier transfer. With the aid of ultrasonic mechanical vibration, the reaction rate of the photocatalytic organic conversion would be considerably accelerated, which is about 4.2 and 6.2 times higher than those driven by sole visible light irradiation and sole ultrasonication, respectively. Photoelectrochemical tests under ultrasonic stimuli reveal the BTO-Au catalytic system is independent of the light intensity, showing a consistent photocurrent density, over a wide range of incident light brightness. The largely enhanced photocatalytic activity can be ascribed to the synergetic effect of surface plasmonic resonance (SPR)-piezotronic coupling by which a built-in electric field induced by the piezotronic effect significantly favors the oriented mobilization of energetic charge carriers generated by the SPR effect at the heterojunction. Notably, a decrease of the Schottky barrier height of ∼0.3 eV at the BTO-Au interface is verified experimentally, due to the band bending of BTO induced by the piezotronic effect, which can greatly augment the hot electron transfer efficiency. This work highlights the coupling of the piezotronic effect with SPR within the BTO-Au nanostructure as a versatile and promising route for efficient charge transfer in photocatalytic organic 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
1秒前
SHlby完成签到,获得积分10
3秒前
Lan完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
飞鱼发布了新的文献求助10
5秒前
gu发布了新的文献求助10
6秒前
gshan04发布了新的文献求助10
6秒前
情怀应助SHlby采纳,获得10
6秒前
7秒前
科研通AI5应助胡萝卜采纳,获得10
7秒前
7秒前
gzslwddhjx完成签到,获得积分10
8秒前
稳重翠完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助lxy采纳,获得10
10秒前
不鸭完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
MOMOMO发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Co完成签到 ,获得积分10
12秒前
稳重翠发布了新的文献求助10
13秒前
兔斯基完成签到,获得积分10
15秒前
李健应助MOMOMO采纳,获得10
20秒前
平常的过客完成签到,获得积分10
21秒前
Ava应助aaa采纳,获得10
21秒前
英姑应助袁美杰采纳,获得10
22秒前
24秒前
我是老大应助一步一步采纳,获得10
24秒前
别说话发布了新的文献求助20
26秒前
26秒前
小透明举报缥缈听芹求助涉嫌违规
27秒前
pwy完成签到,获得积分10
28秒前
劲秉应助liu15136110637采纳,获得30
30秒前
30秒前
KEcd完成签到 ,获得积分10
30秒前
付理想发布了新的文献求助10
31秒前
UnydingZEN发布了新的文献求助30
31秒前
31秒前
yu发布了新的文献求助30
32秒前
33秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
Genre and Graduate-Level Research Writing 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3673627
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3229144
关于积分的说明 9784412
捐赠科研通 2939740
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1611281
邀请新用户注册赠送积分活动 760896
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736326