Interfacial Chemical Bond‐Modulated Z‐Scheme Charge Transfer for Efficient Photoelectrochemical Water Splitting

异质结 材料科学 覆盖层 带材弯曲 分解水 氧化还原 费米能级 载流子 电化学 可逆氢电极 化学物理 纳米技术 电极 光电子学 光催化 光电流 物理化学 化学 催化作用 工作电极 电子 物理 冶金 生物化学 量子力学
作者
Weiwei Xu,Wei Tian,Linxing Meng,Fengren Cao,Liang Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (8) 被引量:184
标识
DOI:10.1002/aenm.202003500
摘要

Abstract The Z‐scheme heterojunction has great potential in photoelectrochemical (PEC) water splitting due to its unique charge‐carrier migration pathway, superior carrier separation efficiency, and high redox capacity, but how to regulate the Z‐scheme charge transfer at the nanometric interface of heterostructures still remains a big challenge. Herein, InOCd bond is rationally introduced at the interface between ZnIn 2 S 4 nanosheets and CdS nanoparticles through a facile cation exchange reaction, which successfully converts the previously reported type II band structure to a direct Z‐scheme heterojunction (ZnIn 2 S 4 /CdS) as confirmed by various characterizations. Density functional theory calculation reveals that the InOCd interfacial chemical bond significantly uplifts the Fermi level of ZnIn 2 S 4 and CdS, inverts the interfacial band bending direction, thus resulting in the formation of Z‐scheme heterojunction. Moreover, an amorphous ZnO overlayer is deposited to eliminate the surface defects and accelerate the surface reaction kinetics. Benefiting from the superior charge separation efficiency and high redox ability originating from the Z‐scheme structure, the optimum ZnIn 2 S 4 /CdS/ZnO photoanode exhibits a dramatically enhanced PEC performance with low onset potential (−0.03 V vs reversible hydrogen electrode, V RHE ) and large photocurrent of 3.48 mA cm −2 at 1.23 V RHE , which is about 21.75 times that of pristine ZnIn 2 S 4 .
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
372721759完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
热情的天蓝举报momowang求助涉嫌违规
2秒前
桌子发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
向阳葵发布了新的文献求助10
5秒前
斯文败类应助义气谷兰采纳,获得10
5秒前
6秒前
米修发布了新的文献求助30
6秒前
wanci应助老阳采纳,获得10
6秒前
6秒前
记得补充水分我的朋友完成签到 ,获得积分10
7秒前
QQ发布了新的文献求助10
7秒前
研友_85YNe8完成签到,获得积分10
9秒前
JamesPei应助Timezzz采纳,获得10
10秒前
carbon-dots发布了新的文献求助10
10秒前
千堆雪发布了新的文献求助10
11秒前
橘子法则发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
ljh发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
伶俐的语雪完成签到,获得积分10
13秒前
852应助Kindred采纳,获得10
14秒前
思源应助自然孤风采纳,获得30
14秒前
周小笛完成签到 ,获得积分10
14秒前
皎皎发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
所所应助Lowman采纳,获得10
17秒前
霸气的小叮当完成签到,获得积分10
17秒前
隐形曼青应助广东采纳,获得10
18秒前
vermouth完成签到,获得积分20
18秒前
找找发布了新的文献求助30
18秒前
老阳发布了新的文献求助10
18秒前
橘子法则应助天一采纳,获得10
18秒前
搜集达人应助JQ1130采纳,获得30
19秒前
冷艳的冬萱完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
愉快的白桃完成签到,获得积分10
24秒前
激情的含巧完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281524
关于积分的说明 10025807
捐赠科研通 2998287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645171
邀请新用户注册赠送积分活动 782646
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749882