Efficient Homojunction/Heterojunction Photocatalyst via Integrating CsPbBr3 Quantum Dot Homojunction with TiO2 for Degradation of Organic Dyes

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作者
Chun Sun,Yiwei Zhao,Yelin Ding,Fuhao Zhang,Zhihui Deng,Kai Lian,Zhengtong Wang,Junfang Cui,Wengang Bi
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (19): 24806-24815 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.4c04063
摘要

A novel TiO2–CsPbBr3(Q) photocatalyst is proposed and rationally constructed, where CsPbBr3 perovskite quantum dots (QDs) of various sizes inside mesopore TiO2 (M-TiO2) are integrated. These perovskite QDs, generated in situ within M-TiO2, establish a type-II homojunction. Interestingly, a Z-scheme heterojunction is simultaneously formed at the interface between CsPbBr3 and TiO2. Due to the coexistence of the type-II homojunction and the Z-scheme heterojunction, photogenerated electrons are effectively transferred from TiO2 to CsPbBr3, thereby suppressing carrier recombination and thus enhancing the degradation of rhodamine B (RhB). Compared with pure CsPbBr3 and TiO2, TiO2–CsPbBr3(Q) shows significantly enhanced photocatalytic performance for RhB degradation. The degradation efficiency of RhB in the presence of the TiO2–CsPbBr3(Q) attains 97.7% in 5 min under light illumination, representing the highest efficiency observed among photocatalysts based on TiO2. This study will facilitate the development of superior semiconductor catalysts for photocatalytic applications.
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