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Synergism between chemisorption and unique electron transfer pathway in S-scheme AgI/g-C3N4 heterojunction for improving the photocatalytic H2 evolution

异质结 光催化 化学吸附 电子转移 电子 载流子 材料科学 化学 光化学 光电子学 催化作用 物理 生物化学 量子力学
作者
Yanyan Shang,Huiqing Fan,Xueya Yang,Wenqiang Dong,Weijia Wang
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:631: 269-280 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.10.168
摘要

AgI/g-C3N4 S-scheme heterojunction with a unique electron transfer pathway was developed as a catalyst for H2 evolution. We discussed the behavior of chemisorption and photoexcited charge carriers in photocatalytic reduction on the S-scheme AgI/g-C3N4 heterojunction. It was demonstrated that the path of charge transfer mediated by S-scheme AgI/g-C3N4 heterojunction was favorable for the improvement of electron utilization in photocatalysis. The advantage of S-scheme heterojunction was that the holes in the valence band (VB) of g-C3N4 could recombine with the electrons in the conduction band (CB) of AgI due to the built-in electric field. Electrons on the CB of g-C3N4 and holes on the VB of AgI were preserved for further photocatalytic reaction. Therefore, a distinctive electron transfer pathway was introduced in the S-scheme heterojunction. In addition, the lifetime of charge carriers was prolonged, and the reduced ability of electrons was increased as compared to reference g-C3N4. It not only decreased the energy required for electron excitation, but also reduced the energy consumption for the charge transfer. This paper provided a new strategy to improve the utilization of photogenerated electrons and chemisorption of water for photocatalytic H2O splitting.
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