Near‐Field Drives Long‐Lived Shallow Trapping of Polymeric C3N4 for Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution

光催化 材料科学 激发态 光化学 异质结 俘获 化学物理 制氢 光电子学 催化作用 原子物理学 物理 化学 有机化学 生态学 生物
作者
Wenchao Wang,Xueqin Bai,Qing Ci,Lili Du,Xingang Ren,David Lee Phillips
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (35) 被引量:117
标识
DOI:10.1002/adfm.202103978
摘要

Abstract Undesired photoelectronic dormancy through active species decay is adverse to photoactivity enhancement. An insufficient extrinsic driving force leads to ultrafast deep charge trapping and photoactive species depopulation in carbon nitride (g‐C 3 N 4 ). Excitation of shallow trapping in g‐C 3 N 4 with long‐lived excited states opens up the possibility of pursuing high‐efficiency photocatalysis. Herein, a near‐field‐assisted model is constructed consisting of an In 2 O 3 ‐cube/g‐C 3 N 4 heterojunction associated with ultrafast photodynamic coupling. This In 2 O 3 ‐cube‐induced near‐field assistance system provides catalytic “hot areas”, efficiently enhances the lifetimes of excited states and shallow trapping in g‐C 3 N 4 and this favors an increased active species density. Optical simulations combined with time‐resolved transient absorption spectroscopy shows there is a built‐in charge transfer and the active species lifetimes are longer in the In 2 O 3 ‐cube/g‐C 3 N 4 hybrid. Besides these properties, the estimated overpotential and interfacial kinetics of the In 2 O 3 ‐cube/g‐C 3 N 4 hybrid co‐promotes the liquid phase reaction and also helps in boosting the photocatalytic performance. The photocatalytic results exhibit a tremendous improvement (34‐fold) for visible‐light‐driven hydrogen production. Near‐field‐assisted long‐lived active species and the influences of trap states is a novel finding for enhancing (g‐C 3 N 4 )‐based photocatalytic performance.
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
简单的筝完成签到 ,获得积分10
刚刚
小甑发布了新的文献求助10
1秒前
pluto应助kid采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ应助Anniva采纳,获得10
1秒前
nanxun发布了新的文献求助10
2秒前
可爱的函函应助王羲之采纳,获得10
2秒前
123木头人完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
dde应助陶醉的马里奥采纳,获得10
5秒前
5秒前
Orange应助小马牙牙采纳,获得10
6秒前
7秒前
肥大鸭发布了新的文献求助10
7秒前
张吴两胜完成签到,获得积分10
8秒前
dawei发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
青衫完成签到,获得积分10
10秒前
dde应助爱大美采纳,获得10
10秒前
天空之城发布了新的文献求助20
11秒前
zhou发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
张磊完成签到,获得积分10
15秒前
SciGPT应助Aisaka采纳,获得10
15秒前
wlei发布了新的文献求助10
16秒前
Dong灬完成签到 ,获得积分10
16秒前
TUUY关注了科研通微信公众号
16秒前
18秒前
19秒前
20秒前
风笑发布了新的文献求助30
20秒前
yxt发布了新的文献求助10
20秒前
共享精神应助蒺藜采纳,获得20
22秒前
袁暖发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
大大怪应助文件撤销了驳回
23秒前
23秒前
23秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Non-Sequential Optical Design using Zemax OpticStudio®: Design Process and Practical Examples 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 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 6605573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8373260
关于积分的说明 17919088
捐赠科研通 5764657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2956235
邀请新用户注册赠送积分活动 1931273
关于科研通互助平台的介绍 1829293