Construction of interfacial electric field via Bimetallic Mo2Ti2C3 QDs/g-C3N4 heterojunction achieves efficient photocatalytic hydrogen evolution

异质结 纳米片 材料科学 光催化 量子点 电场 表面光电压 纳米技术 双金属片 制氢 量子效率 光电子学 电子转移 氢 化学工程 光化学 化学 催化作用 物理 有机化学 工程类 量子力学 光谱学 金属 冶金 生物化学
作者
Lan Ding,Yaoyao Tang,Siyang Wang,Yuqi Zhang,Xinyi Chen,Hongjun Zhou
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:653 (Pt B): 1671-1682 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.09.145
摘要

Exploiting photocatalysts with high interfacial charge separation efficiency remains a huge challenge for converting solar energy into chemical energy. Herein, a novel 0D/2D heterojunction is successfully constructed by using bimetallic Mo2Ti2C3 MXene Quantum Dots (Mo2Ti2C3 QDs) firmly immobilized on the surface of g-C3N4 nanosheet via an electrostatic self-assembly strategy. The Mo2Ti2C3 QDs/g-C3N4 exhibits an efficient and stable photocatalytic hydrogen production performance up to 2809 µmol g-1h-1, which is 7.96 times higher than pure g-C3N4 nanosheet, and prominently exceeding many reported photocatalysts. Besides, a prominent apparent quantum yield achieves 3.8% at 420 nm. The significant performance improvement derives from the giant interfacial electric field that formed between large interface contact areas, ensuring greatly efficient separation and transfer of the photogenerated carriers. Furthermore, the 0D/2D heterojunction possesses high-quality interfacial contact, which reduces the interfacial recombination of photoinduced electrons and holes, causing the quick electron transfer from the g-C3N4 to electron acceptor Mo2Ti2C3 QDs, thus enhancing the charge utilization. Kelvin probe force microscopy (KPFM) measurements and density functional theory (DFT) calculation comprehensively demonstrate that g-C3N4 modified by Mo2Ti2C3 QDs can modulate the electronic structure and prompt the establishment of the interfacial electric field, which consequently leads to efficient photocatalytic activity. This study adequately illustrates that constructing heterojunction interfacial electric fields based on MXene quantum dots is a prospective pathway to engineering high-performance photocatalytic platforms for solar energy conversion.
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
公西钧完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
好久好久完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Hi发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
小年糕的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
李爱国的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
小年糕的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
打打的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
小年糕的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
小年糕的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
7秒前
圆滚滚发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
生生的应助被佳菲猫采纳,获得10
8秒前
aura发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
qiu发布了新的文献求助10
12秒前
Hang发布了新的文献求助10
12秒前
大方的雪卉完成签到,获得积分20
12秒前
liyi2024完成签到,获得积分10
13秒前
乐乐的应助被如意幼枫采纳,获得10
13秒前
天天发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
眼睛大又夏的应助被lrl采纳,获得80
16秒前
18秒前
19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 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8026262
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9467619
关于积分的说明 21227262
捐赠科研通 7597163
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3387560
关于科研通互助平台的介绍 2520154
邀请新用户注册赠送积分活动 2423956