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 激光器 量子力学
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:66
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
MC发布了新的文献求助10
刚刚
朴素剑身发布了新的文献求助50
刚刚
hdh发布了新的文献求助10
1秒前
dunganli发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助虚幻的安青采纳,获得10
2秒前
小透明发布了新的文献求助30
2秒前
4秒前
小贵梓完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
香蕉觅云应助天思采纳,获得10
7秒前
Dazzein完成签到,获得积分10
7秒前
子车代芙完成签到,获得积分10
8秒前
任性凝蝶完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
shuaishuyi完成签到,获得积分10
8秒前
牛小牛发布了新的文献求助10
9秒前
粥粥完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
kakarot完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
虚幻的安青完成签到,获得积分20
14秒前
miwu1232完成签到,获得积分10
14秒前
乐事小黄瓜完成签到,获得积分10
15秒前
VitoLi完成签到,获得积分10
15秒前
zx完成签到,获得积分10
16秒前
liu完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
琳毓完成签到,获得积分10
18秒前
seekingalone完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
李健的小迷弟应助耿开祥采纳,获得30
20秒前
mouse发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
ONMINWAY应助舒心初晴采纳,获得10
23秒前
23秒前
谦让的博完成签到,获得积分10
24秒前
小黑马完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 1200
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
Adhesion Science: Principles & Practice 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6491842
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8289629
关于积分的说明 17688814
捐赠科研通 5583248
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2915157
邀请新用户注册赠送积分活动 1892265
关于科研通互助平台的介绍 1750146