Bias-free visible light-driven photoelectrochemical water splitting of type II ZnO/CuS core/shell heterojunction nanotube arrays

异质结 光电流 分解水 材料科学 可见光谱 光电子学 吸收(声学) 纳米颗粒 半导体 纳米技术 光催化 化学 生物化学 复合材料 催化作用
作者
Chengwei Hu,Qi Wang,Bing Lv,Wenzhong Wang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:48 (58): 21996-22008 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.03.083
摘要

Solar-driven water splitting of semiconductor photoelectrodes via photoelectrochemical (PEC) cell has been regarded as the most promising approach to mitigate the energy crisis and environmental issues in the future. In this work, CuS nanoparticles (NPs) are deposited on ZnO nanotube arrays (ZnO/CuS NTAs) via successive ion layer absorption and reaction method for PEC water splitting under visible light irradiation without applying bias. The excellent light harvesting capacity of CuS NPs from visible to near infrared region not only expands the light harvesting of ZnO NTAs into near infrared region, but also substantially boosts light absorption ranging from 300 to 800 nm. Moreover, CuS NPs coupled on ZnO NTAs can establish a type-II band alignment between ZnO and CuS. Consequently, the ZnO/CuS NTAs photoanode exhibits the significantly boosted PEC water splitting performance under visible light illumination (λ > 420 nm) without applying bias. The photocurrent density of the ZnO/CuS NTAs photoanode is 21.2 μA/cm2, which is increased by 9 times compared to that of the pure ZnO NTAs photoanode. The enhancement in PEC water splitting performance for ZnO/CuS NTAs is attributed to (i) the cooperative actions of ZnO and CuS; (ii) significant enhancement in light absorption from the visible to near infrared region achieved by CuS NPs and (iii) efficient charge carrier separation achieved by type-II band alignment.
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
DJ发布了新的文献求助10
3秒前
丘比特应助OUUUY采纳,获得10
4秒前
Dr_Stars完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
俏皮含双发布了新的文献求助10
7秒前
333完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4应助zzd采纳,获得10
9秒前
向晨应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
小羊应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
超级初夏应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
个性向卉发布了新的文献求助10
10秒前
yanghaiyu发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
wwwww发布了新的文献求助10
12秒前
CLX。完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
烟花应助小鱼采纳,获得10
13秒前
15秒前
zw完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
Quasi-Interpolation 400
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 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 6276361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8096046
关于积分的说明 16924526
捐赠科研通 5345749
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2842182
邀请新用户注册赠送积分活动 1819412
关于科研通互助平台的介绍 1676662