Charge separation via asymmetric illumination in photocatalytic Cu2O particles

光催化 表面光电压 材料科学 载流子 辐照 粒子(生态学) 光化学 纳米技术 化学物理 光电子学 催化作用 化学 物理 地质学 海洋学 量子力学 核物理学 生物化学 光谱学
作者
Ruotian Chen,Shan Pang,Hongyu An,Jian Zhu,Sheng Ye,Yuying Gao,Fengtao Fan,Can Li
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:3 (8): 655-663 被引量:394
标识
DOI:10.1038/s41560-018-0194-0
摘要

Solar-driven photocatalytic reactions provide a potential route to sustainable fuels. These processes rely on the effective separation of photogenerated charges, and therefore understanding and exploring the driving force for charge separation is key to improving the photocatalytic performance. Here, using surface photovoltage microscopy, we demonstrate that the photogenerated charges can be separated effectively in a high-symmetry Cu2O photocatalyst particle by asymmetric light irradiation. The holes and electrons are transferred to the illuminated and shadow regions, respectively, of a single photocatalytic particle. Quantitative results show that the intrinsic difference between electron and hole mobilities enables a diffusion-controlled charge separation process, which is stronger than that caused by conventional built-in electric fields (40 mV versus 10 mV). Based on the findings, we assemble spatially separated redox co-catalysts on a single photocatalytic particle and, in doing so, enhance the performance for a model photocatalytic reaction by 300%. These findings highlight the driving force caused by charge mobility differences and the use of asymmetric light illumination for charge separation in photocatalysis. Photocatalysts use light to drive chemical reactions; the effective spatial separation of photogenerated charges is key to their performance in solar energy conversion. Here, using surface photovoltage microscopy, the authors show that charges can be separated in photocatalytic particles by asymmetric 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
Owen应助等待的秋双采纳,获得10
刚刚
孤独的雁荷关注了科研通微信公众号
1秒前
YBW发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
ly0821完成签到,获得积分10
2秒前
英姑应助坚定晓兰采纳,获得30
2秒前
NexusExplorer应助香蕉子骞采纳,获得10
3秒前
超级月光完成签到,获得积分10
3秒前
桐桐应助一条纤维化的鱼采纳,获得10
3秒前
4秒前
陈嘉良完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
精神世界发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
凌露完成签到 ,获得积分10
5秒前
落雨发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI2S应助飞翔的小猪采纳,获得10
7秒前
Yolanda发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
不够洒脱完成签到,获得积分10
8秒前
Booiys完成签到,获得积分10
9秒前
cldg发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
小羊发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
AUGS酒完成签到,获得积分10
10秒前
隐形傲霜发布了新的文献求助100
12秒前
文艺的金针菇完成签到 ,获得积分10
13秒前
星星完成签到,获得积分10
13秒前
lwj发布了新的文献求助10
13秒前
舒适的石头完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
ANDW完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
zhu完成签到,获得积分10
16秒前
cldg完成签到,获得积分10
16秒前
晕晕完成签到 ,获得积分10
16秒前
高分求助中
Encyclopedia of Immunobiology Second Edition 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5586348
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4669601
关于积分的说明 14779160
捐赠科研通 4619487
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2530838
邀请新用户注册赠送积分活动 1499668
关于科研通互助平台的介绍 1467830