S‐Scheme g‐C3N4/CdS Heterostructures Grafting Single Pd Atoms for Ultrafast Charge Transport and Efficient Visible‐Light‐Driven H2 Evolution

材料科学 异质结 可见光谱 电荷(物理) 超短脉冲 光电子学 光学 物理 量子力学 激光器
作者
Rongjie Li,Huaxing Li,Xidong Zhang,Bowen Liu,Binglan Wu,Bicheng Zhu,Jiaguo Yu,Gang Liu,Lirong Zheng,Qingdao Zeng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (38) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/adfm.202402797
摘要

Abstract Emerging step‐scheme (S‐scheme) heterostructures hold unique superiority in steering directional charge transport and reinforcing redox capacity, yet rational modification of S‐scheme heterostructures by single atoms (SAs) for efficient photocatalytic H 2 evolution is rarely reported. In this work, Pd SAs‐modulated organic–inorganic g‐C 3 N 4 /CdS S‐scheme heterostructures are designed and prepared by a one‐pot mechanochemical approach allowing for g‐C 3 N 4 nanosheets/CdS nanoparticles to confine atomically dispersed Pd co‐catalysts. The g‐C 3 N 4 /CdS S‐scheme charge‐transfer pathway is corroborated by a combination of in situ irradiated X‐ray photoelectron spectroscopy, electron paramagnetic resonance, and Kelvin probe force microscopy. Density functional theory (DFT) calculations, high‐angle annular dark‐field scanning transmission electron microscopy, and X‐ray absorption fine structure identify Pd‐S 3 and Pd‐N 2 atomic moieties underpinned by the electronic interaction between Pd SAs and g‐C 3 N 4 /CdS heterostructures, in which the d ‐band center of Pd SAs is optimized for proton adsorption thermodynamically. Further, the g‐C 3 N 4 /CdS S‐scheme heterostructures alongside Pd SAs in concert boost the rapid migration of photogenerated electrons (1.05 ps) via Pd─S and Pd─N bond‐derived channels. A maximal H 2 evolution rate of 85.66 mmol h −1 g −1 is achieved by 1 wt% Pd‐20 wt% g‐C 3 N 4 /CdS hierarchical composites. This work may guide the design of high‐efficiency S‐scheme‐based photocatalysts for solar‐to‐H 2 conversion and beyond.
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
科研通AI5应助adfadf采纳,获得10
1秒前
肖淑美完成签到 ,获得积分10
2秒前
比蓝色更深完成签到,获得积分10
2秒前
材化小将军完成签到,获得积分10
2秒前
田様应助科研通管家采纳,获得50
3秒前
Leon应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
kk完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
sutharsons应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
星河完成签到,获得积分10
6秒前
SDNUDRUG完成签到,获得积分10
6秒前
Rex完成签到,获得积分20
6秒前
LU41完成签到,获得积分10
6秒前
okbasf完成签到,获得积分10
6秒前
平常的镜子应助dingning采纳,获得20
8秒前
9秒前
完美世界应助迷路以筠采纳,获得10
12秒前
momo完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
lewis发布了新的文献求助10
14秒前
浪迹天涯应助求助采纳,获得10
14秒前
六月发布了新的文献求助10
14秒前
乌梅不乌发布了新的文献求助10
14秒前
八二力完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
19秒前
一夜很静应助迷人素采纳,获得10
20秒前
20秒前
耍酷的夏云应助SV采纳,获得10
22秒前
六月完成签到,获得积分10
26秒前
Anquan发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3528035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108306
关于积分的说明 9288252
捐赠科研通 2805909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540220
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709851