Piezotronic effect and hierarchical Z-scheme heterostructure stimulated photocatalytic H2 evolution integrated with C-N coupling of benzylamine

异质结 光催化 材料科学 制氢 载流子 氧化还原 苄胺 分解水 电子转移 光电子学 化学工程 纳米技术 催化作用 光化学 化学 有机化学 工程类 冶金
作者
Penglei Wang,Shiying Fan,Xinyong Li,Jing Wang,Zhiyuan Liu,Chunpeng Bai,Moses O. Tadé,Shaomin Liu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:89: 106349-106349 被引量:87
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106349
摘要

Photocatalytic hydrogen generation represents a potential approach to address global energy and environmental issues for artificial photosynthesis. Generally, the inevitable use of the holes scavengers leads to increased cost and production of waste. The integration of H2-producing half-reaction with value-added organic molecule oxidation reaction provides a promising strategy to cope with this issue. However, owing to the low separation efficiency of photo-generated charge carriers and sluggish kinetics of the surface reaction, the photocatalytic activity without a co-catalyst is unsatisfying. Herein, the hierarchical and piezoelectric Z-scheme BaTiO3@ZnIn2S4 heterostructure without any co-catalyst were dexterously constructed. The Z-scheme electron transfer paths maintain the strong redox ability of the photo-generated electrons and holes, also offer spatial separation of both charge carriers and the surface redox regions. The well-designed redox regions endow BaTiO3@ZnIn2S4 with the lowest energy barriers of hydrogen production and C-N coupling of benzylamine than that of pure BaTiO3 or ZnIn2S4. Significantly, piezotronic effect can further accelerate the separation and transfer of photo-generated charge carriers in Z-scheme BaTiO3@ZnIn2S4 heterostructure. Thus, by the feat of the multiple advantages of the piezotronic effect and Z-scheme heterostructure, the high photocatalytic activity for the co-production of C-N coupling products (5593 umol g−1) and H2 (8041 umol g−1) was achieved through coupling utilization of mechanical energy and solar energy.
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
刚刚
1秒前
慈祥的土豆完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
fzzf完成签到,获得积分10
1秒前
健康的妖妖完成签到,获得积分10
2秒前
cadcae发布了新的文献求助30
2秒前
4秒前
笑嘻嘻发布了新的文献求助10
5秒前
jclin发布了新的文献求助20
5秒前
小y发布了新的文献求助10
6秒前
紫色茄子发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
6秒前
PeLED完成签到,获得积分10
6秒前
兔兜发布了新的文献求助10
7秒前
NexusExplorer应助MutantKitten采纳,获得10
7秒前
孤独千愁发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
热心的123发布了新的文献求助10
8秒前
niannian发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
9秒前
英勇的黑猫完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2应助LWJ采纳,获得10
10秒前
10秒前
阔达老五完成签到,获得积分20
10秒前
生信好难完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
HH发布了新的文献求助30
11秒前
Jasper应助张嘉伟采纳,获得10
11秒前
也未可知发布了新的文献求助10
12秒前
顺心的霆发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
土豆丝大王完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
16秒前
Anonymous应助精明奎采纳,获得10
17秒前
SciGPT应助Ttt采纳,获得10
17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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7678558
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9243778
关于积分的说明 19925649
捐赠科研通 7249451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287120
关于科研通互助平台的介绍 2444931
邀请新用户注册赠送积分活动 2290335