Tunable Z-scheme and Type II heterojunction of CuxO nanoparticles on carbon nitride nanotubes for enhanced visible-light ammonia synthesis

异质结 材料科学 碳纳米管 光催化 化学工程 纳米颗粒 氮化碳 可见光谱 氮化物 纳米技术 光化学 光电子学 化学 催化作用 有机化学 工程类 图层(电子)
作者
Xiang Zhong,Yuxiang Zhu,Qiufan Sun,Meng Jiang,Jingqiu Li,Jianfeng Yao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:442: 136156-136156 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.136156
摘要

Tunable CuxO (core–shell structured Cu2[email protected] and CuO) nanoparticles (NPs) are finely loaded on carbon nitride nanotubes (CNNTs) using a facile one-pot method but annealing under different atmospheres. Calcining under H2/Ar (5% H2) ensured a Z-scheme heterojunction of Cu2[email protected]/CNNTs, and core–shell nanostructured Cu2[email protected] NPs in particle size of 20–80 nm are firmly anchored along the nanochannels of CNNTs. Calcining under static air conditions led to a Type II heterojunction of CuO/CNNTs, and larger CuO NPs of ca. 200 nm are on the surface of CNNTs. The effect of the calcination temperature and loading content on the photocatalytic ammonia yield was studied. With the annealing temperature at 400 °C and 9 wt% copper percentage, the resulting Z-scheme Cu2[email protected]/CNNTs exhibit a nitrogen photofixation rate of 1.38 mM gcat–1h−1 with an apparent quantum efficiency of 6.28% at 420 nm, which is about 1.4 and 4.4 times higher than that of CuO/CNNTs and the bare CNNTs, respectively. Introducing Cu2O cores upshifts the band positions of the CuxO NPs, resulting in the formation of a Z-scheme band structure. Comprehensive characterizations reveal that compared to Type II CuO/CNNTs, Z-scheme Cu2[email protected]/CNNTs offer higher N2 chemisorption energy, accelerated charge carrier transfer and increased photoreduction capability. This study provides a reliable and promising route to engineer core–shell structured Z-scheme heterojunctions for enhanced photocatalytic nitrogen fixation.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
情怀应助wangxiaobin采纳,获得10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
浮尘完成签到,获得积分10
2秒前
orixero应助abb采纳,获得10
2秒前
JudasW发布了新的文献求助10
3秒前
可爱的函函应助努力的宁采纳,获得10
3秒前
金皓东发布了新的文献求助10
3秒前
xrrrr完成签到 ,获得积分10
3秒前
浮游应助俏皮的龙猫采纳,获得10
3秒前
JamesPei应助俏皮的龙猫采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
lruri张发布了新的文献求助10
5秒前
姜维发布了新的文献求助10
5秒前
星落枝头发布了新的文献求助10
6秒前
南瓜瓜完成签到,获得积分10
6秒前
sy发布了新的文献求助10
6秒前
Nick Green完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
何谓完成签到 ,获得积分10
7秒前
lqz07完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
ossantu发布了新的文献求助10
9秒前
顾初安发布了新的文献求助10
9秒前
田様应助abb采纳,获得10
9秒前
shuibizhu完成签到,获得积分10
10秒前
Hello应助辛勤雅绿采纳,获得10
10秒前
11秒前
党阳阳发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
鲨鱼辣椒吼吼哈完成签到,获得积分10
14秒前
ZHH完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
努力的宁发布了新的文献求助10
15秒前
顾初安完成签到,获得积分10
15秒前
Lucas应助若离采纳,获得10
17秒前
HH完成签到 ,获得积分20
18秒前
19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
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Aerospace Standards Index - 2025 800
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5436160
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4548256
关于积分的说明 14212896
捐赠科研通 4468451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2449037
邀请新用户注册赠送积分活动 1439959
关于科研通互助平台的介绍 1416594