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
1秒前
spume完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
Another完成签到,获得积分20
5秒前
龙志强发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
21发布了新的文献求助10
7秒前
Sakurasamada完成签到,获得积分10
8秒前
酷波er应助自由的机器猫采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.3应助Pei采纳,获得10
10秒前
10秒前
sy完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
葛洲坝小鱼人完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
vvvv发布了新的文献求助10
14秒前
cdercder应助Rita采纳,获得10
15秒前
16秒前
Akim应助怕黑捕采纳,获得10
17秒前
共享精神应助senli2018采纳,获得10
17秒前
19秒前
19秒前
七七完成签到 ,获得积分10
19秒前
wang发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
喜羊羊完成签到,获得积分10
21秒前
威武安梦完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
23秒前
lele发布了新的文献求助20
23秒前
研友_ZzrNpZ完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Advanced Memory Technology 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6864585
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8567298
关于积分的说明 18216924
捐赠科研通 6233310
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3048832
关于科研通互助平台的介绍 2050505
邀请新用户注册赠送积分活动 2026607