Dual Active Site Mediated Photocatalytic H2 Evolution through Water Splitting Using CeO2/PPy/BFO Double Heterojunction Catalyst

光催化 催化作用 异质结 分解水 材料科学 对偶(语法数字) 活动站点 光化学 化学工程 光电子学 化学 工程类 艺术 生物化学 文学类
作者
Srabanti Ghosh,S. Pal,Maitrayee Biswas,T. Maiyalagan,Amarnath R. Allu,Milan Kanti Naskar
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c00269
摘要

Photocatalytic water splitting generates hydrogen from water and sunlight, but one bottleneck for widespread usage is the poor performance of semiconductor photocatalysts. Manipulating the surface of a catalytic material by introducing different components can tune phase composition and extend the catalytic activity by delayed charge recombination, superior charge transfer, and enhanced light harvesting. A double heterojunction has been fabricated using CeO2 nanoparticles directly deposited on polypyrrole (PPy) nanofibers, and then Bi2Fe4O9 (BFO) nanosheets were grown on CeO2/PPy with a significant improvement in visible light absorption. A high photocurrent density of 5.5 μA cm–2 with more negative Flat band potential (−0.47 V vs Ag/AgCl) has been obtained for CeO2/PPy/BFO compared to single heterojunction CeO2/PPy (∼1.9 μA cm–2 and −0.42 V vs Ag/AgCl). Lowering of charge transfer resistance (Rct) values from 612 kΩ to 488 kΩ and 415 kΩ and longer charge carrier lifetimes of 4.8, 5.8, and 7.3 μs for CeO2, CeO2/PPy, and CeO2/PPy/BFO, respectively, imply facile charge carrier separation with enhanced interfacial band bending after construction of double heterojunctions. Remarkably, CeO2/PPy and CeO2/PPy/BFO demonstrated 32 and 71 times higher H2 generation, respectively, than pure CeO2. Based on the possible band edge positions of semiconductors, a double heterojunction n-n-Z-scheme charge transfer pathway has been proposed. Our demonstration provides a paradigm to improve catalytic performance for water splitting through surface engineering of semiconductor photocatalysts.

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
yangdoudou关注了科研通微信公众号
2秒前
lansing完成签到 ,获得积分10
2秒前
Li完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
结实天川发布了新的文献求助10
6秒前
微笑完成签到,获得积分10
7秒前
充电宝应助1234567采纳,获得10
8秒前
李桂芳完成签到,获得积分10
10秒前
拽而不狂完成签到,获得积分10
10秒前
花汀酒完成签到 ,获得积分10
11秒前
是真的宇航员啊完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
文艺的懿完成签到,获得积分10
15秒前
水123发布了新的文献求助10
18秒前
匡杰嘉发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
山长子完成签到,获得积分10
20秒前
清爽的诗槐完成签到,获得积分10
21秒前
拽而不狂发布了新的文献求助10
23秒前
swan完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
愤怒的连虎完成签到,获得积分20
24秒前
Amber发布了新的文献求助10
25秒前
善学以致用应助WYH采纳,获得10
25秒前
草拟大坝完成签到 ,获得积分0
26秒前
26秒前
27秒前
shinble发布了新的文献求助30
29秒前
切切发布了新的文献求助10
32秒前
懒洋洋完成签到,获得积分10
32秒前
Hilda007发布了新的文献求助10
32秒前
cc完成签到 ,获得积分20
33秒前
33秒前
优美紫槐应助清爽的诗槐采纳,获得10
34秒前
dd完成签到,获得积分10
36秒前
Miianlli完成签到 ,获得积分10
37秒前
酷酷完成签到,获得积分10
37秒前
38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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
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 5603927
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688787
关于积分的说明 14856110
捐赠科研通 4695468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541034
邀请新用户注册赠送积分活动 1507185
关于科研通互助平台的介绍 1471832