Theoretical calculation of a TiO2-based photocatalyst in the field of water splitting: A review

光催化 分解水 异质结 纳米材料 材料科学 半导体 纳米技术 吸附 分子 光催化分解水 工程物理 化学 催化作用 物理化学 物理 光电子学 生物化学 有机化学
作者
Bianhong Li,Songbo Wu,Xiangsheng Gao
出处
期刊:Nanotechnology reviews [De Gruyter]
卷期号:9 (1): 1080-1103 被引量:52
标识
DOI:10.1515/ntrev-2020-0085
摘要

Abstract Currently, energy and environmental problems are becoming more serious. The use of solar energy to split water and produce clean, renewable hydrogen as an energy source is a feasible and effective approach to solve these problems. As the most promising semiconductor material for photocatalytic water splitting, TiO 2 -based nanomaterials have received increasing attention from researchers in academia and industry in recent years. This review describes the research progress in the theoretical calculations of TiO 2 -based photocatalysts in water splitting. First, it briefly introduces some commonly used theoretical calculation methods, the crystal structure of TiO 2 and its photocatalytic mechanism, and the principle of doping and heterojunction modification to improve the photocatalytic performance of TiO 2 . Subsequently, the adsorption state of water molecules with different coverages on the surface of TiO 2 , the rate-limiting steps of the splitting of water molecules on the surface of TiO 2 , and the transfer process of photogenerated current carriers at the interface between water molecules and TiO 2 are analyzed. In addition, a brief review of research into the theoretical calculations of TiO 2 -based commercial photocatalysts in the field of water splitting is also provided. Finally, the calculation of TiO 2 -based photocatalytic water-splitting simulations is summarized, and possible future research and development directions are discussed.

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
崔康佳完成签到,获得积分10
1秒前
时光中的微粒完成签到 ,获得积分10
1秒前
积极的康乃馨完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
彤光赫显完成签到,获得积分10
7秒前
三脸茫然完成签到 ,获得积分0
8秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
缓慢皮皮虾完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
多边棱发布了新的文献求助10
10秒前
止咳宝完成签到,获得积分10
11秒前
大好人完成签到 ,获得积分10
11秒前
火星上宛秋完成签到 ,获得积分10
13秒前
imi完成签到,获得积分10
13秒前
imi发布了新的文献求助10
16秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
16秒前
维ni熊完成签到,获得积分10
18秒前
踏实语海完成签到,获得积分10
20秒前
熊猫完成签到 ,获得积分10
21秒前
ZHX完成签到 ,获得积分10
22秒前
Wendy完成签到,获得积分10
25秒前
wyz完成签到 ,获得积分10
26秒前
追寻青柏完成签到,获得积分10
26秒前
11完成签到 ,获得积分10
27秒前
田様应助发sci采纳,获得10
27秒前
林奇完成签到,获得积分10
27秒前
文艺的熠彤完成签到,获得积分10
28秒前
LSY发布了新的文献求助10
29秒前
charry完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
CNYDNZB完成签到 ,获得积分10
29秒前
隐形曼青应助桔子采纳,获得10
29秒前
慕辰完成签到 ,获得积分10
30秒前
weijie完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
35秒前
111发布了新的文献求助10
36秒前
CYYDNDB完成签到 ,获得积分10
38秒前
奔腾小马完成签到 ,获得积分10
38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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
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 6051380
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7859630
关于积分的说明 16267754
捐赠科研通 5196401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2780612
邀请新用户注册赠送积分活动 1763556
关于科研通互助平台的介绍 1645602