Optimizing Atomic Hydrogen Desorption of Sulfur‐Rich NiS1+x Cocatalyst for Boosting Photocatalytic H2 Evolution

材料科学 解吸 光催化 密度泛函理论 X射线光电子能谱 硫黄 制氢 活动站点 吸附 光化学 物理化学 催化作用 化学工程 计算化学 化学 有机化学 冶金 工程类 生物化学
作者
Duoduo Gao,Jiachao Xu,Linxi Wang,Bicheng Zhu,Huogen Yu,Jiaguo Yu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (6) 被引量:186
标识
DOI:10.1002/adma.202108475
摘要

Low-cost transition-metal chalcogenides (MSx ) are demonstrated to be potential candidate cocatalyst for photocatalytic H2 generation. However, their H2 -generation performance is limited by insufficient quantities of exposed sulfur (S) sites and their strong bonding with adsorbed hydrogen atoms (SHads ). To address these issues, an efficient coupling strategy of active-site-enriched regulation and electronic structure modification of active S sites is developed by rational design of core-shell Au@NiS1+x nanostructured cocatalyst. In this case, the Au@NiS1+x cocatalyst can be skillfully fabricated to synthesize the Au@NiS1+x modified TiO2 (denoted as TiO2 /Au@NiS1+x ) by a two-step route. Photocatalytic experiments exhibit that the resulting TiO2 /Au@NiS1+x (1.7:1.3) displays a boosted H2 -generation rate of 9616 µmol h-1 g-1 with an apparent quantum efficiency of 46.0% at 365 nm, which is 2.9 and 1.7 times the rate over TiO2 /NiS1+x and TiO2 /Au, respectively. In situ/ex situ XPS characterization and density functional theory calculations reveal that the free-electrons of Au can transfer to sulfur-enriched NiS1+x to induce the generation of electron-enriched Sδ- active centers, which boosts the desorption of Hads for rapid hydrogen formation via weakening the strong SHads bonds. Hence, an electron-enriched Sδ- -mediated mechanism is proposed. This work delivers a universal strategy for simultaneously increasing the active site number and optimizing the binding strength between the active sites and hydrogen adsorbates.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Owen应助李荣杰采纳,获得30
2秒前
4秒前
6秒前
合适的梦菡完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
甜瓜完成签到,获得积分10
9秒前
8R60d8应助欣欣子采纳,获得10
9秒前
9秒前
duan发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
芋头cc发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
难摧发布了新的文献求助10
14秒前
俏皮的飞荷完成签到 ,获得积分10
16秒前
随影相伴完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
周七七发布了新的文献求助10
17秒前
凳子琪发布了新的文献求助10
17秒前
hzhang01完成签到,获得积分20
18秒前
瘪良科研完成签到,获得积分10
18秒前
xun发布了新的文献求助10
19秒前
木木彡发布了新的文献求助10
20秒前
自由的恋风完成签到,获得积分10
22秒前
酷酷的芙发布了新的文献求助10
23秒前
英姑应助duan采纳,获得10
23秒前
23秒前
OK完成签到,获得积分10
23秒前
wanci应助碧蓝皮卡丘采纳,获得10
26秒前
orixero应助xun采纳,获得10
26秒前
26秒前
平凡之路完成签到,获得积分20
28秒前
28秒前
29秒前
脑洞疼应助周七七采纳,获得10
29秒前
29秒前
刘哈哈发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3141967
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792954
关于积分的说明 7804609
捐赠科研通 2449278
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303129
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626796
版权声明 601291