Rational construction of oxygen vacancies onto tungsten trioxide to improve visible light photocatalytic water oxidation reaction

三氧化钨 光催化 氧气 分解水 载流子 可见光谱 带隙 光化学 表面光电压 析氧 半导体 材料科学 催化作用 吸收边 化学 化学物理 冶金 电化学 光电子学 有机化学 物理化学 物理 电极 量子力学 生物化学 光谱学
作者
Yating Wang,Jinmeng Cai,Moqing Wu,Jiahuan Chen,Wanyue Zhao,Ye Tian,Tong Ding,Jing Zhang,Zheng Jiang,Xingang Li
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:239: 398-407 被引量:231
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2018.08.029
摘要

Defect engineering is a promising strategy to enhance light absorption and charge separation of photocatalysts. Herein, we simply tailor the quantity and distribution of oxygen vacancies, as one of typical defects, on surface or bulk of thermal-treated WO3 in the different H2 concentration. The quantity of bulk oxygen vacancies on WO3 consistently rises with the increased H2 concentration, while that of surface oxygen vacancies presents a volcano-type variation. The sample of WO3-H20, thermal-pretreated in 20% H2, contains the largest amount of surface oxygen vacancies. Our results show that both surface and bulk oxygen vacancies on WO3 can promote the visible light photocatalytic activity in water splitting, however, in different ways. Bulk oxygen vacancies mainly promote the visible light harvesting and slightly restrain the electrons and holes recombination by narrowing band gap energy (Eg), while surface oxygen vacancies significantly increase the charge-carriers separation efficiency by lowering valence band edge (VBE). Compared with the light absorption, the separation of electrons and holes is more critical in photocatalytic oxygen evolution over WO3, revealing the more decisive role of surface oxygen vacancies than bulk oxygen vacancies. Expectedly, WO3-H20 shows the highest charge-carriers separation efficiency and visible light photocatalytic performance. Our work provides a new insight into designing of efficient defect-engineered semiconductors for the related solar light utilization processes.

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
1秒前
11完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Jasper应助居居子采纳,获得10
2秒前
huanir99发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
pppcpppdpppy发布了新的文献求助30
4秒前
英勇翠琴发布了新的文献求助10
4秒前
菲1208发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.2应助冰雪采纳,获得10
5秒前
5秒前
从容水蓝发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
小昕天天开心完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
luo发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
唐天宇完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
CodeCraft应助英勇翠琴采纳,获得10
10秒前
10秒前
愉快靖易发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小沈发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
隐形曼青应助从容水蓝采纳,获得10
11秒前
学有所成发布了新的文献求助10
12秒前
大力的映天完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
11发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
所所应助ZMTW采纳,获得10
14秒前
14秒前
orixero应助luo采纳,获得10
15秒前
123发布了新的文献求助10
15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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6025991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7666283
关于积分的说明 16180894
捐赠科研通 5173835
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768497
邀请新用户注册赠送积分活动 1751817
关于科研通互助平台的介绍 1637864