Balancing the Charge Separation and Surface Reaction Dynamics in Twin‐Interface Photocatalysts for Solar‐to‐Hydrogen Production

光催化 材料科学 化学物理 制氢 载流子 光化学 电荷(物理) 表面光电压 纳米技术 化学工程 光电子学 催化作用 化学 工程类 光谱学 物理 有机化学 量子力学 生物化学
作者
Dan Meng,Shan Yu,Weihua Lin,Mohamed Abdellah,Zhen Guo,Zhao‐Qing Liu,Tõnu Pullerits,Kaibo Zheng,Ying Zhou
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (4): e2415138-e2415138 被引量:40
标识
DOI:10.1002/adma.202415138
摘要

Abstract Solar‐driven photocatalytic green hydrogen (H 2 ) evolution reaction presents a promising route toward solar‐to‐chemical fuel conversion. However, its efficiency has been hindered by the desynchronization of fast photogenerated charge carriers and slow surface reaction kinetics. This work introduces a paradigm shift in photocatalyst design by focusing on the synchronization of charge transport and surface reactions through the use of twin structures as a unique platform. With CdS twin structure (CdS‐T) as a model, the role of twin boundaries in modulating surface reactions and facilitating charge migration is systematically investigated. Utilizing transient absorption (TA) and time‐resolved infrared (TRIR) spectroscopies, it is revealed that CdS‐T achieves charge separation on a picosecond timescale and, importantly, the surface reaction at the twin boundary with the involvement of holes also occurs within 100 ps to 3 ns. This synchronization of charge donation and surface regeneration significantly enhances the hydrogen evolution process. Accordingly, CdS‐T exhibits superior activity for visible light photocatalytic H 2 production, withthe H 2 production rate of 55.61 mmol h −1 g −1 and remarkable stability (>30 h), outperforming pristine CdS significantly. This study underscores the transformative potential of twin structures in photocatalysis, offering a new avenue to synchronize charge transport and surface reactions.
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
科目三应助吕德华采纳,获得10
2秒前
og完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
luoaqi发布了新的文献求助10
3秒前
大个应助可爱花瓣采纳,获得10
3秒前
Zhangyuanwenke完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
潇洒的惋清应助XQZ采纳,获得10
6秒前
忧心的摩托应助XQZ采纳,获得30
6秒前
6秒前
四喜丸子应助AnChunnnn采纳,获得10
7秒前
ZixunLI发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
amengptsd完成签到,获得积分10
9秒前
亲爱的桃乐茜完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
苹果完成签到,获得积分10
10秒前
阿芙乐尔完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
Lny应助wuqs采纳,获得10
12秒前
14秒前
14秒前
万能图书馆应助6666采纳,获得10
15秒前
斯文败类应助葭月十七采纳,获得30
15秒前
15秒前
可爱花瓣发布了新的文献求助10
15秒前
Moss发布了新的文献求助10
16秒前
money发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
liny完成签到,获得积分20
18秒前
搜集达人应助社会议和采纳,获得10
18秒前
19秒前
上帝掷骰子完成签到,获得积分10
20秒前
成就的南霜完成签到,获得积分10
21秒前
menggu发布了新的文献求助10
21秒前
葛启峰完成签到,获得积分10
22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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7749428
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297231
关于积分的说明 20239137
捐赠科研通 7330737
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309168
关于科研通互助平台的介绍 2460794
邀请新用户注册赠送积分活动 2321427