Photo/electrocatalytic hydrogen evolution using Type-II Cu2O/g-C3N4 Heterostructure: Density functional theory addresses the improved charge transport efficiency

过电位 异质结 分解水 析氧 电催化剂 双功能 光催化 法拉第效率 密度泛函理论 化学 半导体 电子转移 载流子 材料科学 光化学 催化作用 电化学 物理化学 光电子学 电极 计算化学 有机化学
作者
Amir Mehtab,Yuanbing Mao,Saad M. Alshehri,Tokeer Ahmad
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:652: 1467-1480 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.08.144
摘要

One of the most efficient ways for the photogenerated charge carriers is by the development of heterojunction between p-type and n-type semiconductors, which creates an interfacial charge transfer between two semiconductors. By enhancing the bifunctional characteristics for hydrogen generation via photocatalytic and electrocatalytic water splitting reaction, we report the type-II Cu2O/g-C3N4 heterostructure in this article. Due to significantly increased catalytically active sites for the hydrogen evolution reaction (HER) reaction during electrocatalysis and decreased charge transfer resistance, the as-prepared heterostructure exhibits a lower overpotential of 47 and 72 mVdec-1 for the HER and oxygen evolution reactions (OER), respectively, when compared to alone g-C3N4. In addition, Cu2O/g-C3N4 heterostructures have a higher photocatalytic hydrogen evolution of 3492 µmol gcat-1 in the presence of Triethanolamine as a sacrificial agent, which is nearly 2-fold times greater than g-C3N4 (1818 µmol gcat-1) after 5 h of continuous light-irradiation. Moreover, produced heterostructure exhibits 81% of Faradaic efficiency and 18% of apparent quantum yield. This work successfully explains how the rise in water splitting is induced by the transfer of photogenerated electrons in a cascade way from p-type Cu2O to the n-type g-C3N4 using density functional theory (DFT) calculations.
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
刚刚
LYJ发布了新的文献求助10
1秒前
谨慎凡桃发布了新的文献求助10
2秒前
SciGPT应助1548081774采纳,获得10
4秒前
Yultuz友发布了新的文献求助10
5秒前
Akim应助yinshan采纳,获得10
6秒前
LYJ完成签到,获得积分10
9秒前
爆米花应助ni采纳,获得10
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助meina采纳,获得10
11秒前
12秒前
14秒前
善良的雨莲完成签到 ,获得积分10
15秒前
锺zhishui发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
18秒前
18秒前
saner32完成签到,获得积分10
19秒前
Dr_Prince发布了新的文献求助30
20秒前
草莓皮发布了新的文献求助10
21秒前
wzgkeyantong发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
SOLOMON应助人类不宜搞科研采纳,获得10
23秒前
wk990240应助smile采纳,获得10
24秒前
果粒橙完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
30秒前
saner32发布了新的文献求助30
31秒前
32秒前
水木公发布了新的文献求助10
33秒前
起风了完成签到,获得积分20
35秒前
e6EIVFGU发布了新的文献求助30
37秒前
Xiang发布了新的文献求助20
37秒前
37秒前
小小工仔应助南玥采纳,获得20
39秒前
present完成签到,获得积分20
39秒前
39秒前
gr完成签到,获得积分10
39秒前
柏特瑞发布了新的文献求助10
40秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
3X3 Basketball: Everything You Need to Know 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2387199
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2093640
关于积分的说明 5268882
捐赠科研通 1820446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 908076
版权声明 559248
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485068