C,N Doped TiO2 Nanoparticles with Abundant Surface Ti3+ and Oxygen Vacancies for Visible-Light Photocatalytic Hydrogen Production

光催化 氧气 可见光谱 制氢 兴奋剂 纳米颗粒 氢 材料科学 分解水 光化学 无机化学 化学 催化作用 纳米技术 光电子学 生物化学 有机化学
作者
Ke Wang,Nan Yang,Bin Xiao,Yuandong Shen,Baoye Zi,Zhishi Qiu,Tong Zhou,Rui Hu,Weijie Zhan,Guoyang Qiu,Changyu Duan,Feng Liu,Zhongqi Zhu,Jin Zhang,Qingju Liu
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (18): 21842-21851 被引量:35
标识
DOI:10.1021/acsanm.4c03823
摘要

Broadening the light absorption range and enhancing the surface activity of photocatalysts represent a pressing necessity for realizing visible-light photocatalytic hydrogen production. Here, the sol–gel method and microwave hydrothermal method were used to obtain C and N codoped (C,N codoped) TiO 2 nanoparticles, which significantly improved their photocatalytic hydrogen production performance under visible light. The C,N codoping introduces impurity energy levels, which narrows the band gap and promotes visible-light absorption. More importantly, the C,N codoping also induces abundant surface O V and Ti 3+ . These defects can capture the photogenerated electrons, which promotes the separation of photogenerated carriers and enables electron transfer to the surface for the reduction of H*. Density functional theory (DFT) calculations confirm that the O V and Ti 3+ can significantly reduce the Gibbs free energy of H* adsorption and desorption on the C,N/TiO 2 nanoparticles surface, promoting the kinetics of hydrogen evolution. Impressively, the optimal C,N/TiO 2 can achieve an average hydrogen evolution rate of 610 μmol g –1 h –1 under visible light (λ = 400 nm) and an apparent quantum yield of 1.05%, while pure TiO 2 has no performance under visible light irradiation. This work will inspire the development and study of visible-light photocatalysts for photocatalytic hydrogen production.
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
科目三的应助被悠米爱吃图奇采纳,获得10
刚刚
min发布了新的文献求助20
刚刚
3秒前
大个的应助被FRDM采纳,获得10
4秒前
开心听露完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
DW的应助被jojoba采纳,获得10
4秒前
9202211125完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
LSF完成签到,获得积分10
5秒前
赘婿的应助被Yenene采纳,获得10
5秒前
orixero的应助被TJJJJJ采纳,获得10
6秒前
田様的应助被雪糕采纳,获得10
6秒前
Donghaol发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Owen的应助被刘威采纳,获得10
7秒前
LLL发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
传奇3的应助被无限的板栗采纳,获得10
10秒前
CipherSage的应助被咔哒咔哒采纳,获得10
10秒前
10秒前
洁净雨完成签到,获得积分10
11秒前
Gtingting发布了新的文献求助10
11秒前
AireenBeryl531的应助被wly采纳,获得10
11秒前
呼吸发布了新的文献求助10
11秒前
落晨发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
搜集达人的应助被若尘采纳,获得10
13秒前
13秒前
深情安青的应助被123456采纳,获得10
13秒前
木易博士完成签到,获得积分10
13秒前
Ava的应助被柒柒采纳,获得10
14秒前
15秒前
狂野的玉米完成签到,获得积分10
15秒前
jojoba完成签到,获得积分10
15秒前
Feiruxu完成签到,获得积分10
16秒前
何jing发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
单纯发布了新的文献求助10
18秒前
TOM发布了新的文献求助10
19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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7962328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9433020
关于积分的说明 21019797
捐赠科研通 7540589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3371262
关于科研通互助平台的介绍 2506861
邀请新用户注册赠送积分活动 2403715