Unlocking the Key to Photocatalytic Hydrogen Production Using Electronic Mediators for Z-Scheme Water Splitting

化学 分解水 制氢 钥匙(锁) 光催化 方案(数学) 生产(经济) 光化学 催化作用 有机化学 生态学 数学分析 数学 宏观经济学 经济 生物
作者
Ming Shi,Xuan Wu,Yue Zhao,Rengui Li,Can Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/jacs.4c15540
摘要

A prevalent challenge in particulate photocatalytic water splitting lies in the fact that while numerous photocatalysts exhibit outstanding hydrogen evolution reaction (HER) activity in organic sacrificial reagents, their performance diminishes markedly in a Z-scheme water splitting system using electronic mediators. This underlying reason remains undefined, posing a long-standing issue in photocatalytic water splitting. Herein, we unveiled that the primary reason for the decreased HER activity in electronic mediators is due to the strong adsorption of shuttle ions on cocatalyst surfaces, which inhibits the initial proton reduction and results in a severe backward reaction of the oxidized shuttle ions. To address this, taking typical visible-light-responsive photocatalysts, BaTaO2N and SrTiO3:Rh, as examples, we have developed a strategy via selective surface modification of metal cocatalysts (such as Pt, Ru) with chromium oxide species (CrOx) to prevent the adsorption of shuttle ions. It is demonstrated that the photocatalytic HER activities of BaTaO2N and SrTiO3:Rh can be improved by one to two orders of magnitude in diverse shuttle ions. The introduced CrOx substantially weakens the interaction between the metal cocatalysts and shuttle ions, promotes proton adsorption for the HER reaction, and also suppresses the backward reaction between shuttle ions. Owing to the improved HER activity, the photocatalytic performance of Z-scheme water splitting is significantly enhanced, providing a feasible strategy for constructing efficient Z-scheme systems in heterogeneous photocatalysis.
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
10秒前
Steven发布了新的文献求助30
11秒前
Jeremy637完成签到 ,获得积分10
13秒前
qqy发布了新的文献求助10
14秒前
ZH完成签到 ,获得积分10
15秒前
831143完成签到 ,获得积分0
17秒前
无情灯泡发布了新的文献求助30
20秒前
WSYang完成签到,获得积分10
22秒前
livra1058完成签到,获得积分10
23秒前
濠哥妈咪完成签到,获得积分10
33秒前
Kelly完成签到 ,获得积分10
35秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
37秒前
41秒前
可爱的函函应助dongsanmuer采纳,获得10
41秒前
小蘑菇应助dongsanmuer采纳,获得10
41秒前
wanci应助dongsanmuer采纳,获得10
41秒前
搜集达人应助dongsanmuer采纳,获得10
41秒前
华西招生版完成签到,获得积分10
42秒前
gzf213完成签到,获得积分10
42秒前
zhangxinan完成签到,获得积分10
43秒前
伶俐耳机完成签到 ,获得积分10
44秒前
贪玩仙人掌完成签到,获得积分10
45秒前
49秒前
小宝完成签到,获得积分10
49秒前
昵称完成签到,获得积分10
51秒前
噜噜晓完成签到 ,获得积分10
52秒前
52秒前
海孩子完成签到,获得积分10
54秒前
无情灯泡完成签到,获得积分10
54秒前
王正浩完成签到 ,获得积分10
58秒前
龚尔蓝发布了新的文献求助10
58秒前
怕黑的凝旋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
123完成签到,获得积分10
1分钟前
gogogog完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Solar energy发布了新的文献求助10
1分钟前
neckerzhu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
香蕉觅云应助无情灯泡采纳,获得10
1分钟前
健忘数据线完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324815
关于积分的说明 10220137
捐赠科研通 3039971
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668528
邀请新用户注册赠送积分活动 798717
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758503