Energy funneling and charge separation in CdS modified with dual cocatalysts for enhanced H2 generation

纳米棒 光催化 材料科学 分子 半导体 载流子 薄膜 吸收(声学) 纳米技术 光化学 光电子学 催化作用 化学工程 化学 复合材料 有机化学 医学 替代医学 病理 工程类
作者
Meiyu Zhang,Chaochao Qin,Wanjun Sun,Congzhao Dong,Jun Zhong,Kaifeng Wu,Yong Ding
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:43 (7): 1818-1829 被引量:25
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(21)64009-3
摘要

Anchoring molecular cocatalysts on semiconductors has been recognized as a general strategy to boost the charge separation efficiency required for efficient photocatalysis. However, the effect of molecular cocatalysts on energy funneling (i.e., directional energy transfer) inside semiconductor photocatalysts has not been demonstrated yet. Here we prepared CdS nanorods with both thin and thick rods and anchored the conjugated molecules 2-mercaptobenzimidazole (MBI) and cobalt molecular catalysts (MCoA) sequentially onto the surface of nanorods. Transient absorption measurements revealed that MBI molecules facilitated energy funneling from thin to thick rods by the electronic coupling between thin and thick nanorods, which is essentially a light-harvesting antenna approach to enhance the charge generation efficiency in the reaction center (here the thick rods). Moreover, MBI and MCoA molecules selectively extracted photogenerated holes and electrons of CdS nanorods rapidly, leading to efficient charge separation. Consequently, CdS/MBI/MCoA displayed 15 times enhanced photocatalytic H2 evolution (1.65 mL) than pure CdS (0.11 mL) over 3 h of illumination. The amount of H2 evolution reached 60 mL over 48 h of illumination with a high turnover number of 26294 and an apparent quantum efficiency of 71% at 420 nm. This study demonstrates a novel design principle for next-generation photocatalysts.
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
贺贺发布了新的文献求助10
1秒前
柚子发布了新的文献求助10
1秒前
贺贺发布了新的文献求助10
1秒前
真实的以蓝完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
SciGPT应助dddddH采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
czx发布了新的文献求助10
3秒前
czx发布了新的文献求助10
3秒前
czx发布了新的文献求助200
4秒前
czx发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
贺贺发布了新的文献求助10
4秒前
贺贺发布了新的文献求助10
5秒前
贺贺发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
LLH关闭了LLH文献求助
6秒前
wang发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
kaiqiong完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Owen应助俭朴尔竹采纳,获得10
7秒前
贺贺发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
秀丽听安发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
贺贺发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
苏11完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9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 anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7737739
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9286899
关于积分的说明 20180676
捐赠科研通 7315529
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305633
关于科研通互助平台的介绍 2457870
邀请新用户注册赠送积分活动 2315317