Kinetic Evidence for Type-II Heterojunction and Z-Scheme Interactions in g-C3N4/TiO2 Nanotube-Based Photocatalysts in Photocatalytic Hydrogen Evolution

光催化 异质结 材料科学 剥脱关节 制氢 复合数 分解水 纳米复合材料 化学工程 纳米技术 复合材料 催化作用 化学 光电子学 石墨烯 有机化学 工程类
作者
Yunfei Wang,Muhammad Fiaz,Jina Kim,Nkenku Carl,Yu Kwon Kim
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (10): 5197-5206 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c00130
摘要

Composite materials based on g-C3N4 and TiO2 nanotubes have been synthesized as environmentally friendly photocatalysts with heterojunctions suitable for enhanced photocatalytic hydrogen production. Composites were prepared with various ratios (x = 0–1) of g-C3N4 and after chemical modification and exfoliation of bulk g-C3N4. Contact formation between g-C3N4 and TiO2 generally enhanced photoactivity, which caused the x-dependent changes in the photocatalytic hydrogen evolution rates of the g-C3N4/TiO2 compounds to vary following a volcano-shaped curve with the maximum rate at x ∼ 0.6 for all the compounds regardless of the pretreatment (bulk or modified) of g-C3N4. The modified g-C3N4-based composites showed higher photoactivities than the unmodified bulk g-C3N4 due to the high surface area. The major reason for the enhanced photoactivity with the volcano shape was attributed to the Z-scheme interaction at the heterojunction. Interestingly, detailed analysis of the kinetic H2 evolution rates of the composites with Pt cocatalysts only on TiO2 nanotubes further showed that the dominant type of interaction at the heterojunctions changed from the type-II heterojunction to the Z-scheme at x ∼ 0.1. It is inferred that structural diversity at the g-C3N4/TiO2 interfaces is the origin of the changes in the dominant type of interaction in the composites with increasing ratios of g-C3N4.
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
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
susu发布了新的文献求助10
1秒前
Jasper应助南枝采纳,获得10
1秒前
雨夜星空发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy应助曙河采纳,获得10
2秒前
4秒前
NexusExplorer应助细腻初雪采纳,获得10
4秒前
顾矜应助Roxy采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
科研通AI6.1应助王浩喆采纳,获得10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
orixero应助hqj采纳,获得10
7秒前
8秒前
sining完成签到,获得积分10
8秒前
Fine完成签到,获得积分10
9秒前
hyponotized应助沉静从阳采纳,获得10
10秒前
天天快乐应助风中的夜梦采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
旺旺掀被发布了新的文献求助10
12秒前
橙橙橙发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Sarah完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
安辙发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
CipherSage应助李钢采纳,获得10
16秒前
FashionBoy应助qianqina采纳,获得30
16秒前
17秒前
冷酷海安发布了新的文献求助10
17秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
17秒前
李健的小迷弟应助风之步采纳,获得10
18秒前
无极微光应助天琪采纳,获得20
18秒前
19秒前
20秒前
等待的鞯发布了新的文献求助10
20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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6412165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231277
关于积分的说明 17469708
捐赠科研通 5464964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887490
邀请新用户注册赠送积分活动 1864253
关于科研通互助平台的介绍 1702915