Manipulating multi-spectral slow photons in bilayer inverse opal TiO2@BiVO4 composites for highly enhanced visible light photocatalysis

光催化 光子 可见光谱 材料科学 光电子学 光子学 双层 带隙 波长 吸收(声学) 光子晶体 慢光 纳米技术 光学 物理 化学 复合材料 生物化学 催化作用
作者
Thomas Lourdu Madanu,Laroussi Chaabane,Sébastien R. Mouchet,Olivier Deparis,Bao‐Lian Su
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:647: 233-245 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.05.124
摘要

Manipulation of light has been proved to be a promising strategy to increase light harvesting in solar-to-chemical energy conversion, especially in photocatalysis. Inverse opal (IO) photonic structures are highly promising for light manipulation as their periodic dielectric structures enable them to slow down light and localize it within the structure, thereby improving light harvesting and photocatalytic efficiency. However, slow photons are confined to narrow wavelength ranges and hence limit the amount of energy that can be captured through light manipulation. To address this challenge, we synthesized bilayer IO TiO2@BiVO4 structures that manifested two distinct stop band gap (SBG) peaks, arising from different pore sizes in each layer, with slow photons available at either edge of each SBG. In addition, we achieved precise control over the frequencies of these multi-spectral slow photons through pore size and incidence angle variations, that enabled us to tune their wavelengths to the electronic absorption of the photocatalyst for optimal light utilization in aqueous phase visible light photocatalysis. This first proof of concept involving multi-spectral slow photon utilization enabled us to achieve up to 8.5 times and 2.2 times higher photocatalytic efficiencies than the corresponding non-structured and monolayer IO photocatalysts respectively. Through this work, we have successfully and significantly improved light harvesting efficiency in slow photon-assisted photocatalysis, the principles of which can be extended to other light harvesting applications.
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
幸福大白发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
4秒前
lige完成签到 ,获得积分10
6秒前
hehe发布了新的文献求助10
7秒前
DAN_完成签到,获得积分10
8秒前
bingbing完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
ranqi给ranqi的求助进行了留言
9秒前
10秒前
热情紫丝发布了新的文献求助20
10秒前
cywzhcr发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
子车茗应助liyliu1采纳,获得10
12秒前
13秒前
15秒前
焱焱发布了新的文献求助10
16秒前
zdl完成签到,获得积分10
18秒前
Hello应助钱砖家采纳,获得10
18秒前
19秒前
科研通AI2S应助饿m采纳,获得10
21秒前
畅快的文龙完成签到,获得积分10
21秒前
cywzhcr完成签到,获得积分10
22秒前
悦耳问晴完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
22秒前
杀出个黎明举报766求助涉嫌违规
23秒前
lin完成签到,获得积分10
23秒前
orixero应助陌陌采纳,获得10
24秒前
25秒前
25秒前
25秒前
25秒前
小江完成签到,获得积分10
26秒前
Ding完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
lin发布了新的文献求助10
27秒前
Lvhao发布了新的文献求助10
29秒前
LIXI发布了新的文献求助10
29秒前
a简很忙发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
The Kinetic Nitration and Basicity of 1,2,4-Triazol-5-ones 440
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 3159909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2810952
关于积分的说明 7890034
捐赠科研通 2469969
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315243
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630771
版权声明 602012