Multi-vacancy synergistic effect in a NiSe0.4S1.6/ZnO heterostructure for promoting photocatalytic hydrogen production

光催化 制氢 材料科学 异质结 催化作用 生产(经济) 空位缺陷 纳米技术 化学 化学工程 光电子学 结晶学 经济 工程类 有机化学 生物化学 宏观经济学
作者
Haizhen Liu,Rongbo Suo,Wenfeng Li,Lu Luo,Hui Yang,Jing Chen,Can‐Zhong Lu
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:346: 127439-127439 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.127439
摘要

Defect engineering is one of the methods to improve catalytic activity of photocatalysts, but there are few reports on multi-vacancy systems. In this paper, S doping NiSe2 (NiSe0.4S1.6, NSS) was synthesized and further the NSS/xZnO heterostructures containing Ni, Se and O vacancies were constructed. The hydrogen and active oxygen ions are in situ generated at oxygen vacancy (VO) in ZnO, which greatly reduce the recombination of photocarriers, and the generated active oxygen ions and sacrificial agent anions (S2−, SO32−) involve in the regeneration of oxygen vacancy, which may be one of the reasons for the high activity and stability of the composite catalysts. The polarization electric field is formed by regulating the selenium and nickel double vacancy (VSe, VNi) generated by sulfur doping NiSe2, which further improves the charge separation leading to the promotion of photocatalytic hydrogen production. The synergistic effect of the three types of vacancies and the redox properties of the composite catalyst lead to a high H2 production rate of 17.04 mmol·g−1·h−1, 54 and 76 times higher than NSS and ZnO, and a high apparent quantum yield of 15.30 % at 400 nm. The hydrogen production mechanism was explored by EPR, Mott-Schottky, VB-XPS, in suit XPS, DFT, etc. This work proves that the combination of transition metal oxides with rich oxygen defects and metal chalcogenides with metal and chalcogen di-vacancies containing local polarized electric fields is an effective strategy to design high active photocatalyts for water splitting.
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
传奇3应助飞机炸弹采纳,获得10
1秒前
咯噔发布了新的文献求助10
1秒前
今后应助小小怪下士采纳,获得10
1秒前
2秒前
琳琳完成签到,获得积分10
2秒前
chenxiang发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
zzzzz完成签到,获得积分10
3秒前
行走的小鱼完成签到,获得积分10
4秒前
霸气立诚完成签到,获得积分10
5秒前
激动的一曲完成签到,获得积分10
7秒前
大马哈鱼发布了新的文献求助10
7秒前
JamesPei应助刘xiansheng采纳,获得10
8秒前
qyj发布了新的文献求助10
8秒前
瓜瓜关注了科研通微信公众号
8秒前
supercy发布了新的文献求助10
8秒前
无花果应助cocofan采纳,获得10
8秒前
dan完成签到,获得积分10
9秒前
情怀应助YF采纳,获得10
9秒前
9秒前
KK完成签到,获得积分10
10秒前
LLLucen完成签到 ,获得积分10
10秒前
3244190850完成签到 ,获得积分10
10秒前
小蘑菇应助zhi采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
飞机炸弹发布了新的文献求助10
13秒前
深情安青应助YM采纳,获得10
14秒前
欣喜的向日葵完成签到,获得积分10
15秒前
CX发布了新的文献求助10
16秒前
大模型应助小希采纳,获得10
17秒前
17秒前
ahryue完成签到,获得积分10
17秒前
beloved完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Kevin完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
飞机炸弹完成签到,获得积分10
18秒前
21秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
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
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 6861472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8564956
关于积分的说明 18212907
捐赠科研通 6227790
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3047733
关于科研通互助平台的介绍 2048015
邀请新用户注册赠送积分活动 2025375