TiO2 nanotube arrays-based photoelectrocatalyst: Tri-Doping engineering and carbon coating engineering boostingvisible activity, and stable hydrogen evolution

光电流 材料科学 涂层 兴奋剂 碳纳米管 碳纤维 纳米技术 光催化 可见光谱 带隙 化学工程 纳米管 光电子学 化学 有机化学 复合材料 催化作用 工程类 复合数
作者
Xiaoshan Wu,Y. K. Su,Yinxiang Wang,Koshayeva Amina,Peifen Zhu,Pan Wang,Guodong Wei
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:658: 247-257
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.12.034
摘要

The integration of non-metallic doping and carbon coating for TiO2-based photoelectrocatalysts can be recognized as a promising strategy to enhance their hydrogen production performance. To this end, this study explored the carbon coating engineering to induce stable multi-element doping with an aim to develop high-performance TiO2 nanotube array-based photoelectrocatalysts. The resulting structures consisted of carbon–nitrogen-sulfur-tri-doped TiO2 nanotube arrays with a nitrogen-sulfur-codoped carbon coating (CNS-TNTA/NSC). The fabrication process involved a one-step, low-cost strategy of the carbon-coated tridoped reaction confined in vacuum space, utilizing polymer thiourea sealed in a controlled environment. Compared the photocurrent density of CNS-TNTA/NSC with pristine TNTA, the photocurrent enhancement of approximately 18.3-fold under simulated sunlight and a remarkable increase of 32.8-fold under simulated visible light conditions. The enhanced photocatalytic activity under visible light was ascribed to two factors: First, C, N, and S tri-doping and Ti3+ created a diverse array of impurity energy levels within the band gap, which synergistically narrowed the band gap and further enhanced response to the visible light range. Second, the presence of a carbon coating shell doped with N and S can greatly promote electron transfer and efficient electron-hole pair separation. This study could provide significant insights concerning the design of sophisticated photoanodes.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
舒函发布了新的文献求助10
2秒前
清逸之风发布了新的文献求助30
2秒前
邋遢大王发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
liyi2022完成签到,获得积分10
5秒前
忧郁思柔发布了新的文献求助10
6秒前
小糖豆豆完成签到,获得积分10
6秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
9秒前
木子李完成签到,获得积分20
9秒前
阿大呆呆发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
老王发布了新的文献求助10
12秒前
云飞扬完成签到 ,获得积分10
13秒前
星辰大海应助娇气的友易采纳,获得10
13秒前
wcy完成签到,获得积分10
14秒前
shinysparrow应助Monster采纳,获得10
15秒前
dogontree发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
陈龙艳发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
科研通AI2S应助gouqi采纳,获得10
20秒前
康康完成签到,获得积分20
21秒前
Reem1012应助liu1采纳,获得20
21秒前
22秒前
23秒前
大巧若拙发布了新的文献求助10
23秒前
左丘雁梅完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
110o发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Hieronymi Mercurialis Foroliviensis De arte gymnastica libri sex: In quibus exercitationum omnium vetustarum genera, loca, modi, facultates, & ... exercitationes pertinet diligenter explicatur Hardcover – 26 August 2016 900
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2404311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2102933
关于积分的说明 5307251
捐赠科研通 1830605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 912148
版权声明 560502
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487683