Efficient photocatalytic water-splitting performance by ternary CdS/Pt-N-TiO2 and CdS/Pt-N,F-TiO2: Interplay between CdS photo corrosion and TiO2-dopping

三元运算 光催化 材料科学 可见光谱 化学工程 浸出(土壤学) 纳米材料基催化剂 光化学 无机化学 量子效率 电子 宽禁带半导体 价带 价(化学) 反应机理 带隙 阳极 三元化合物 光电子学 催化作用
作者
Maria Solakidou,Aris E. Giannakas,Yiannis Georgiou,Nikos Boukos,Maria Louloudi,Y. Deligiannakis
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:254: 194-205 被引量:104
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2019.04.091
摘要

Abstract 22Z-Scheme CdS/Pt-N-TiO2 and CdS/Pt-N,FTiO2 nanocatalysts were synthesized using a sol – gel impregnation method and evaluated for their photocatalytic H2/O2 production via overall water splitting, with no extrernal electron or hole acceptors. The 0.5CdS/Pt-N-TiO2 material achieved a photocatlytic production of 639 μmol/g/h of H2 in tandem with 319 μmol/g/h of O2. The photocatalytic H2/O2 production data show that N-incorporation in the TiO2 lattice boosts overall water splitting, while F-incorporation inhibits the catalytic performance. Quantitative monitoring of the photogenerated Ti3+-surface and Ti3+-lattice electrons, as well as of the photogenerated holes (h+) by Electron Parmagnetic Resonce spectrsocopy, show that CdS/Pt-N-TiO2 achieves enhanced e−/h+ photogeneration due to intraband states generated by N-dopping, facilitating the flow of electrons via Pt to the valence band of CdS. The leaching of Cd2+ ions’ due to phootocorrosion of the CdS quantum dots, was montiored in-situ using Anodic StrippingVoltammtery (ASV). The Cd2+ leaching data reveal a severe inhibition of CdS photocorrosion ofN-dopped catalysts, CdS/Pt-N-TiO2. This reveals a dual beneficial role of N-atoms: [i] boosting the visible light photocactivity, and [ii] inhibiting CdS photocorrosoion. A consistent Z-scheme reaction mechanism is proposed for the catalytic H2/O2 production by CdS/Pt-N-TiO2 and CdS/Pt-N-F-TiO2 heterojunctions, taking into account the photoinduced e−/h+ dynamics as well as the interfacial {CdS} /{Pt-N/F-TiO2} chemistry.
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
结实乐荷发布了新的文献求助10
刚刚
treebro发布了新的文献求助10
刚刚
无人发布了新的文献求助10
刚刚
深情安青应助zmy采纳,获得10
刚刚
sjy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
renerxiao完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
与世无争完成签到,获得积分10
3秒前
漂亮的笑柳完成签到,获得积分20
3秒前
酒酿是也发布了新的文献求助10
4秒前
1tap发布了新的文献求助10
4秒前
所所应助zbn采纳,获得10
5秒前
Orange应助豚馒采纳,获得10
5秒前
orixero应助落后行云采纳,获得10
6秒前
悦耳问晴发布了新的文献求助10
6秒前
茶多酚完成签到,获得积分10
6秒前
喵姐完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
负责从丹发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
小诸葛完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
徐徐给徐徐的求助进行了留言
7秒前
yelis发布了新的文献求助10
7秒前
英姑应助136542采纳,获得10
7秒前
大大莹完成签到,获得积分10
8秒前
雪雪完成签到 ,获得积分10
8秒前
温水完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
陈陈陈完成签到,获得积分10
8秒前
今天发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
超帅靖雁发布了新的文献求助10
10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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6442470
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256290
关于积分的说明 17581157
捐赠科研通 5500951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900496
邀请新用户注册赠送积分活动 1877515
关于科研通互助平台的介绍 1717257