Construction of S-scheme heterojunction from protonated D-A typed polymer and MoS2 for efficient photocatalytic H2 production

光催化 异质结 催化作用 制氢 方案(数学) 质子化 聚合物 材料科学 生产(经济) 化学工程 化学 光化学 光电子学 有机化学 工程类 复合材料 数学 离子 数学分析 经济 宏观经济学
作者
Jinkang Pan,Aicaijun Zhang,Lihua Zhang,Pengyu Dong
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:58: 180-193 被引量:18
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(23)64609-1
摘要

This study involves a heterojunction (denoted as PPMS) with an intimate heterointerface and S-scheme architecture, which consisted of a conjugated polymer of protonated PyDTDO-3 featuring a donor-acceptor (D-A) configuration and a 2D-layered MoS2. The optimal PPMS-0.5% heterojunction exhibits a remarkable efficiency of 75.4 mmol g−1 h−1 in generating H2 when subjected to visible light illumination, representing an approximately 4.6 times enhancement compared to pure PyDTDO-3. To elucidate the photocatalytic mechanism, a range of characterization methods were utilized and calculations using density functional theory were carried out. The disparity in the work function between PyDTDO-3 and MoS2 results in the creation of a Fermi-level gap. Consequently, the establishment of a built-in electric field facilitates the occurrence of the electrons in MoS2 spontaneously transferring to PyDTDO-3 at the interface. The consumption of hole on the valence band of MoS2 is accelerated by the electron transfer from the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of PyDTDO-3, according to a kinetic study using femtosecond transient absorption spectra (fs-TAS). Moreover, the S-scheme PPMS exhibits a lower Gibbs free energy (ΔGH*, 0.77 eV) in comparison to the individual component, indicating it facilitates the formation of the transitional state (H*) and the effective desorption of molecular hydrogen on PPMS. Both the promoting directed charge migration and the increasing active sites contribute to the boosted photocatalytic H2 evolution.
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
何静cpu发布了新的文献求助10
2秒前
汉唐精彩发布了新的文献求助10
9秒前
luca驳回了Luminous应助
10秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
双生客发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
小马日常挨打完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
悦耳从彤完成签到,获得积分10
21秒前
双生客完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
25秒前
jorong完成签到,获得积分10
25秒前
2jz完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
30秒前
llewis完成签到,获得积分10
30秒前
diu应助十八采纳,获得10
30秒前
在水一方应助Tylose采纳,获得10
32秒前
科研通AI2S应助Shiku采纳,获得10
33秒前
34秒前
在水一方应助团子采纳,获得10
35秒前
36秒前
一一发布了新的文献求助10
37秒前
传统的斓完成签到,获得积分10
37秒前
Xxxx发布了新的文献求助10
37秒前
alexstu发布了新的文献求助10
41秒前
科研通AI2S应助皮皮鲁采纳,获得10
42秒前
FashionBoy应助汉唐精彩采纳,获得10
43秒前
科目三应助xiaojingling采纳,获得10
46秒前
俭朴映阳完成签到 ,获得积分10
46秒前
48秒前
48秒前
50秒前
Lala完成签到 ,获得积分10
50秒前
吃了嘛您发布了新的文献求助10
52秒前
Xxxx完成签到,获得积分20
52秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 量子力学 冶金 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3316734
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2948521
关于积分的说明 8540998
捐赠科研通 2624376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1436156
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665796
邀请新用户注册赠送积分活动 651738