清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Prolonging Charge Carrier Lifetime via Intraband Defect Levels in S‐Scheme Heterojunctions for Artificial Photosynthesis

异质结 载流子 超快激光光谱学 光电子学 电子转移 材料科学 光化学 化学物理 人工光合作用 物理 化学 光谱学 量子力学 光催化 生物化学 催化作用
作者
Feiyan Xu,Ying He,Jianjun Zhang,Guijie Liang,Chengyuan Liu,Jiaguo Yu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (2): e202414672-e202414672 被引量:70
标识
DOI:10.1002/anie.202414672
摘要

Abstract S‐scheme heterostructure photocatalysts, distinguished by unique charge‐transfer pathways and exceptional catalytic redox capabilities, have found widespread applications in addressing challenging chemical processes, including the photocatalytic reduction of CO 2 with a high reaction barrier. Nevertheless, the influence of intraband defect levels within S‐scheme heterojunctions on charge separation, carrier lifetime, and surface catalytic reactions has, for the most part, been overlooked. Herein, we develop a tunable defect‐level‐assisted strategy to construct an electron reservoir, effectively prolonging the lifetime of charge carriers through the rapid capture and gradual release of photoelectrons within WO 3‐x /In 2 S 3 S‐scheme heterojunctions, as authenticated by femtosecond transient absorption spectroscopy and theoretical simulations. The surface photoredox mechanism, unraveled by Gibbs free energy calculations, demonstrates that oxygen‐vacancy‐induced defect states in WO 3‐x /In 2 S 3 heterojunctions unlock the rate‐determining H 2 O oxidation into free oxygen molecules by forming metastable oxygen intermediates, contributing to the facilitation of H 2 O photooxidation. This distinct role, combined with the extended carrier lifetime, results in boosted CO 2 photoreduction with nearly 100 % CO selectivity in the absence of any photosensitizer or scavenger. Our work sheds light on the role of controllable defect levels in governing charge transfer dynamics within S‐scheme heterojunctions, thereby inspiring the development of more advanced photocatalysts for artificial photosynthesis.
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
海英完成签到,获得积分10
23秒前
不能吃太饱完成签到 ,获得积分10
31秒前
Drlee完成签到 ,获得积分10
40秒前
博博要毕业完成签到 ,获得积分10
43秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
丘比特应助Luke采纳,获得10
1分钟前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xiaobai123456完成签到,获得积分10
1分钟前
简单的冬瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
酷波er应助Dongjie采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Luke发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
邱佩群完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小蘑菇应助Luke采纳,获得10
2分钟前
练得身形似鹤形完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
卜哥完成签到,获得积分10
2分钟前
guoguo1119完成签到 ,获得积分10
2分钟前
moxiang发布了新的文献求助10
2分钟前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
2分钟前
Chelsea完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
英姑应助moxiang采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
Mia233完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Dongjie发布了新的文献求助10
2分钟前
Luke发布了新的文献求助10
2分钟前
喵了个咪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小二郎应助Luke采纳,获得10
2分钟前
chcmy完成签到 ,获得积分0
2分钟前
3分钟前
Luke发布了新的文献求助10
3分钟前
小糊涂完成签到 ,获得积分10
3分钟前
dx完成签到,获得积分10
3分钟前
debu9完成签到,获得积分10
3分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
锅架了完成签到 ,获得积分10
3分钟前
雪酪芋泥球完成签到 ,获得积分10
3分钟前
甜乎贝贝完成签到 ,获得积分0
4分钟前
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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4767024
关于积分的说明 15026102
捐赠科研通 4803370
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568275
邀请新用户注册赠送积分活动 1525669
关于科研通互助平台的介绍 1485222