Synergistic Effect of Cu-Graphdiyne/Transition Bimetallic Tungstate Formed S-Scheme Heterojunction for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Evolution

钨酸盐 双金属片 光催化 异质结 材料科学 化学工程 化学 纳米技术 催化作用 冶金 光电子学 生物化学 工程类 金属
作者
Zhengyu Zhou,Huiqin Yao,Youlin Wu,Teng Li,Noritatsu Tsubaki,Zhiliang Jin
出处
期刊:Acta Physico-chimica Sinica [Peking University Press]
卷期号:40 (10): 2312010-2312010 被引量:182
标识
DOI:10.3866/pku.whxb202312010
摘要

Cu-Graphdiyne and CoNiWO 4 were synthesized by organic and hydrothermal methods , respectively. The establishment of an S-scheme heterojunction between Cu-Graphdiyne and CoNiWO 4 was achieved by interface engineering design. The efficient separation and transfer of photogenerated carriers are facilitated by the synergistic effect of the built-in electric field and band bending, while maintaining the strong redox capacity of the catalysts. The introduction of Cu-Graphdiyne effectively enhances the photo absorption capacity and conductivity of the composite catalyst, and significantly suppresses the recombination of photogenerated carriers. The unique two-dimensional planar network structure of Cu-Graphdiyne provides abundant active sites for photocatalytic processes, thereby facilitating the photocatalytic reaction. Density functional theory (DFT) calculations demonstrate that hot electrons generated by surface plasmon resonance effects of Cu will transfer to Graphdiyne to promote hydrogen evolution reaction . This study offers insights into potential applications of Cu-Graphdiyne and nickel-cobalt based catalysts in photocatalytic hydrogen evolution . The Cu-Graphdiyne/CoNiWO 4 S-Scheme heterojunction was constructed to achieve efficient photocatalytic water splitting for hydrogen evolution.
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