Synthesize magnetic ZnFe2O4@C/Cd0.9Zn0.1S catalysts with S-scheme heterojunction to achieve extraordinary hydrogen production efficiency

光催化 材料科学 异质结 煅烧 催化作用 制氢 分解水 氧化物 化学工程 电子转移 光电子学 光化学 化学 有机化学 工程类 冶金
作者
Dafeng Zhang,Dong Zhang,Shikai Wang,Hengshuai Li,Junchang Liu,Xipeng Pu,Peixian Chen,Ran Qin,Haiquan Hu,Peiqing Cai
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:657: 672-683 被引量:119
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.11.159
摘要

Suppressing the electron-hole recombination rate of catalyst legitimately is one of the effective strategies to improve photocatalytic hydrogen evolution. Herein, carbon-coated metal oxide, ZnFe2O4@C (ZFO@C), nanoparticles were synthesized and employed to couple with quadrupedal Cd0.9Zn0.1S (CZS) via an ordinary ultrasonic self-assembly method combined with calcination to form a novel ZFO@C/CZS catalyst with step-scheme (S-scheme) heterojunction. The photocatalytic hydrogen evolution reaction (HER) was conducted to verify the enhanced photoactivity of ZFO@C/CZS. The optimal ZFO@C/CZS exhibits an extraordinary photocatalytic HER rate of 111.3 ± 0.9 mmol g-1 h−1 under visible-light irradiation, corresponding to an apparent quantum efficiency as high as (76.2 ± 0.9)% at 450 nm. Additionally, the as-synthesized ZFO@C/CZS composite exhibits high stability and recyclability. The excellent photocatalytic hydrogen evolution performance should arise from the formed S-scheme heterojunction and the unique ZFO@C core–shell structure, which inhibit electron hole recombination as well as provide more reactive sites. The pathway of S-scheme charge transfer was validated through density functional theory calculations and electrochemical measurements. This work provides a rational strategy for the synthesis of unique magnetic S-scheme heterojunction photocatalysts for water splitting under visible light irradiation.
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
金金完成签到,获得积分10
刚刚
FashionBoy的应助被1111采纳,获得10
刚刚
熊猫胖达完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
苏言止完成签到,获得积分10
2秒前
Ava的应助被景哉采纳,获得10
2秒前
Kevin Li的应助被沧琼渊采纳,获得10
2秒前
鲸落万物生完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
福团团完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
tangyuhui完成签到,获得积分20
4秒前
Fair完成签到,获得积分10
4秒前
水熊虫发布了新的文献求助10
5秒前
贝贝熊完成签到,获得积分10
5秒前
微笑的三毒完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
程程完成签到,获得积分10
5秒前
淡然的依琴完成签到,获得积分10
5秒前
小二郎的应助被b072359采纳,获得10
5秒前
清辉影完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
水世界发布了新的文献求助10
6秒前
Tian发布了新的文献求助20
7秒前
盖福鹤发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
爱听歌雁易完成签到,获得积分10
7秒前
iambamboo发布了新的文献求助10
8秒前
星辰大海的应助被幕后编剧采纳,获得10
8秒前
八九发布了新的文献求助10
8秒前
充电宝的应助被落雪无痕采纳,获得10
8秒前
星辰大海的应助被明理的代容采纳,获得10
8秒前
9秒前
慢慢发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
无极微光的应助被袁睿韬采纳,获得20
10秒前
04d的应助被进击的斑马鱼采纳,获得10
10秒前
Six_seven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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 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 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 8110711
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9518055
关于积分的说明 21516842
捐赠科研通 7688365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411920
关于科研通互助平台的介绍 2538801
邀请新用户注册赠送积分活动 2451643