Enhancement and inhibition of photocatalytic hydrogen production by fine piezoelectric potential tuning over piezo-photocatalyst

光催化 材料科学 压电 制氢 光催化分解水 纳米技术 分解水 化学工程 催化作用 复合材料 有机化学 化学 工程类
作者
Xinxin Jin,Xiao Li,Limin Dong,Bo Zhang,Dong Liu,Shaokai Hou,Yingshuang Zhang,Fengming Zhang,Bo Song
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:123: 109341-109341 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109341
摘要

The combination of piezoelectric and catalytic functionalities is a burgeoning area aimed at enhancing energy and catalytic efficiency. However, the lack of comprehension regarding the mechanism through which piezoelectric potential (piezopotential) influences the enhancement or inhibition of photocatalytic hydrogen production has impeded the effective design of piezo-photocatalysts. Herein, a configured monofunctional-piezoelectric component/monofunctional-photocatalytic component type quartz/TiO2 composite catalyst as well as the hydrogen evolution experiment, COMSOL simulation, PFM, and electrochemical measurement was employed to discuss how the piezopotential changed with microstructures and its effect on electron-hole recombination, energy band, and the photocatalytic hydrogen production. Our findings reveal that the ultrasonic-driven piezoelectric effect in the quartz/TiO2 catalyst is significantly affected by the grain size of the piezoelectric component (quartz) and by the different sacrificial agents used in the multi-phase photocatalytic hydrogen production reaction. Overall, a stronger piezopotential inhibits the photocatalytic hydrogen production efficiency, while a suitable weaker piezopotential enhances hydrogen production. We propose a "piezopotential switch" mechanism to reveal these observations, validated by our experiments, providing new insights into the piezoelectric-photocatalytic coupling mechanism and guiding the precise semi-quantitative design of future advanced piezoelectric photocatalytic materials.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Triumph完成签到,获得积分10
刚刚
xing发布了新的文献求助30
2秒前
浮游应助杀手小鸡采纳,获得10
2秒前
2秒前
重要山彤发布了新的文献求助10
2秒前
jszhoucl完成签到,获得积分20
2秒前
木风2023发布了新的文献求助10
3秒前
zzz完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
赘婿应助冷酷的雨采纳,获得30
5秒前
熙熙攘攘完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
家夜雪发布了新的文献求助10
6秒前
日出完成签到,获得积分20
6秒前
1wEi完成签到,获得积分10
7秒前
俭朴映阳完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
浮生梦应助坚持坚持采纳,获得10
10秒前
安详的小凝完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
科研通AI5应助涛tao采纳,获得10
11秒前
核桃发布了新的文献求助10
13秒前
zzz发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
SciGPT应助高大的凝芙采纳,获得10
15秒前
redspiderlily发布了新的文献求助30
16秒前
隐形曼青应助家夜雪采纳,获得10
17秒前
善学以致用应助狗狗明明采纳,获得10
18秒前
19秒前
清飞发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
23秒前
緣谋人完成签到,获得积分10
23秒前
这学真难读下去完成签到,获得积分10
24秒前
情怀应助zzz采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(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
LRZ Gitlab附件(3D Matching of TerraSAR-X Derived Ground Control Points to Mobile Mapping Data 附件) 2000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Handbook of Social and Emotional Learning 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5133743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4334831
关于积分的说明 13504753
捐赠科研通 4171865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2287349
邀请新用户注册赠送积分活动 1288291
关于科研通互助平台的介绍 1229142