Dual-functional copper (Cu0/Cu2+)-modified SrTiO3-δ nanosheets with enhanced photothermal catalytic performance for CO2 reduction and H2 evolution

材料科学 光催化 密度泛函理论 光热治疗 肖特基势垒 掺杂剂 异质结 催化作用 载流子 半导体 纳米颗粒 化学工程 兴奋剂 纳米技术 化学 光电子学 计算化学 工程类 二极管 生物化学
作者
Zhuogen Li,Gangqiang Zhu,Weibin Zhang,Lujun Zhu,Baowei Cao,Jianzhi Gao,Xianjin Shi,Yu Huang,Peng Liu,Mirabbos Hojamberdiev
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:452: 139378-139378 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139378
摘要

In recent years, metal–semiconductor heterojunctions have been intensively researched in the field of photocatalysis due to the effective spatial separation of photo-induced electron-hole pairs. Here, the dual-functional copper (Cu0/Cu2+)-modified SrTiO3-δ nanosheets (Cu/STCO) are successfully synthesized by a two-step route. First, Cu2+-doped SrTiO3-δ (STCO) nanosheets are synthesized by a hydrothermal method and then Cu0 nanoparticles (NPs) are in situ formed from the STCO under H2 atmosphere at 500 °C. The optimized ratio 6 %-Cu/STCO photocatalyst exhibits the best photothermal catalytic performance for CO2 reduction reaction (CO2RR) and H2 evolution performance. The detailed characterization demonstrate that the Cu2+ dopant extend the light absorption range and the in situ generated Cu0 NPs effectively improve the separation ability of photogenerated charge carriers by forming the Schottky contact with STCO. The excited localized surface plasmon resonance (LSPR) effect of metallic Cu0 in Cu/STCO shows a considerable catalysis performance even under 600 nm monochromatic light irradiation. The density functional theory (DFT) calculations suggest that the Cu/STCO diminishes the barrier of the rate-determining steps of the CO2RR and H2 evolution thus perform the outstanding catalysis ability in two filed. This work presents the synergistic effect of Cu0 and Cu2+ on enhancing the photothermal catalytic performance for CO2RR and H2 evolution and offers a novel strategy to synthesize the metal–semiconductor nanostructures for efficient harnessing of solar energy into fuel.
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
ne发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
科研通AI6.3应助越凡采纳,获得10
1秒前
所所应助美孟成真采纳,获得10
1秒前
小底发布了新的文献求助10
2秒前
司空铭完成签到,获得积分20
3秒前
林柚发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助李琦采纳,获得10
5秒前
XXSunny完成签到,获得积分10
5秒前
RR完成签到,获得积分10
6秒前
永曼完成签到,获得积分10
6秒前
wawa发布了新的文献求助10
7秒前
SciGPT应助ne采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.3应助明明采纳,获得10
10秒前
永曼发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Orange应助1234采纳,获得10
12秒前
12秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
大气天与发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
两块钱打工人完成签到,获得积分10
20秒前
春衫发布了新的文献求助10
20秒前
racill发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
尔尔完成签到,获得积分10
23秒前
香蕉觅云应助酚蓝8803采纳,获得10
23秒前
可爱的函函应助Elown采纳,获得10
23秒前
24秒前
英姑应助lingzhi采纳,获得10
24秒前
25秒前
26秒前
26秒前
26秒前
炙热萝完成签到,获得积分10
27秒前
小苏发布了新的文献求助10
29秒前
30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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 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 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 7367337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975402
关于积分的说明 19081773
捐赠科研通 7011113
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224527
关于科研通互助平台的介绍 2387902
邀请新用户注册赠送积分活动 2205060