Optimization of p-Type Cu2O Nanocube Photocatalysts Based on Electronic Effects

玻尔半径 激子 半导体 半径 光催化 扩散 材料科学 玻尔模型 带隙 电子 原子半径 载流子 可见光谱 粒径 纳米技术 分子物理学 化学物理 化学 量子点 光电子学 凝聚态物理 物理化学 物理 催化作用 生物化学 计算机安全 有机化学 量子力学 计算机科学 热力学
作者
Rui Lin,Haowei Chen,Tingting Cui,Zedong Zhang,Qixin Zhou,Nan Lin,Weng‐Chon Cheong,Lena Schröck,Vanessa Ramm,Qing-Rong Ding,Liang Xiao,Seryio Saris,Fedja J. Wendisch,Stefan A. Maier,Roland A. Fischer,Yongfa Zhu,Dong Wang,Emiliano Cortés
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (17): 11352-11361 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c02710
摘要

The size effect in semiconductor photocatalysis has been widely investigated but still remains elusive. Herein, employing p-type Cu2O nanocubes as the heterogeneous photocatalysts, we propose a feasible size optimization strategy to enhance the photocatalytic performance of semiconductors. With the size of Cu2O increasing from 2.5 nm (exciton Bohr radius) to 5 nm (twice the exciton Bohr radius), the corresponding calculated band gap of Cu2O decreases from 3.39 to 2.41 eV, indicating that controlling the size to above twice the exciton Bohr radius is vital for retaining the visible-light response of Cu2O. Based on the theoretical calculations and experimental measurements of the charge carrier dynamics, we found that the synthesized 30 nm Cu2O nanocubes have an electron diffusion length of 191 nm, while 229 nm Cu2O nanocubes show an electron diffusion length of 45 nm. An electron diffusion length larger than the semiconductor particle size lowers the electron–hole recombination, resulting in a visible-light CO generation rate 23.4 times higher for the smaller Cu2O nanocubes than that for the larger ones. These results verify that confining Cu2O size to within the minority carrier diffusion length and above twice the exciton Bohr radius is a promising way to enhance Cu2O 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
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
wait完成签到,获得积分10
刚刚
从容的发布了新的文献求助10
刚刚
SciGPT应助wanqiu采纳,获得10
刚刚
彭于晏应助香蕉曼寒采纳,获得10
刚刚
1秒前
敏感的海雪完成签到,获得积分10
1秒前
酆阁发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
吴军霄完成签到,获得积分10
2秒前
修行发布了新的文献求助10
2秒前
深情采柳完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
sch发布了新的文献求助10
3秒前
伶俐问薇完成签到,获得积分10
3秒前
Lucas应助粗暴的迎彤采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研通AI6.4应助Beforemoon采纳,获得10
3秒前
默默飞阳完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
玉玉完成签到,获得积分10
4秒前
cj发布了新的文献求助10
4秒前
救赎之道完成签到 ,获得积分10
4秒前
消费折扣999完成签到,获得积分10
4秒前
YonghangHe发布了新的文献求助10
4秒前
铠甲勇士完成签到,获得积分10
5秒前
不安的醉薇完成签到,获得积分10
5秒前
无花果应助顽主采纳,获得30
5秒前
小安应助DiJia采纳,获得10
5秒前
篮球完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
海棠未眠完成签到,获得积分10
6秒前
勤恳的秋寒完成签到,获得积分10
7秒前
阿呆发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
阿Z完成签到 ,获得积分10
8秒前
桃桃好困完成签到,获得积分10
9秒前
西游完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6437339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251778
关于积分的说明 17556460
捐赠科研通 5495593
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898466
邀请新用户注册赠送积分活动 1875258
关于科研通互助平台的介绍 1716270