Spin-polarization and crystal structure engineering enhanced photocatalytic H2 production and photoluminescence properties in cobalt-doped CsPbBr3

材料科学 光致发光 制氢 钙钛矿(结构) 光催化 分析化学(期刊) 正交晶系 兴奋剂 电子顺磁共振 晶体结构 核磁共振 结晶学 催化作用 光电子学 化学 物理 生物化学 有机化学 色谱法
作者
Jingxiao Li,Daochun Hu,Qiuling Chen
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:50 (3): 5293-5310 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2023.11.280
摘要

In this study, the effect of Co doping in CsPbBr3 perovskite on phase transition and photocatalytic hydrogen production under a magnetic field was studied. Square CsPbBr3 nanoparticles with a dimension of 30–40 nm have been synthesized by the hot injection method. Rietveld refinement on the XRD pattern revealed the phase transition from cubic to orthorhombic after Co doping. The addition of 3%Co to CsPbBr3 resulted in a significant hydrogen production capacity of 3500 μmol/g in 4 h, with the maximum hydrogen production rate of 1042.11 μmol/g·h in the first hour, which was 1.80 times the maximum hydrogen production rate of bare CsPbBr3 (581.66 μmol/g·h). Notably, the photocatalytic H2 production of 3%Co: CsPbBr3 perovskite is significantly enhanced by applying an external magnetic field. Under the magnetic field of 2 T, the hydrogen production capacity of Co: CsPbBr3 increased to 5300 μmol/g in 4 h, with the maximum hydrogen production rate of 1828.36 μmol/g·h in the first hour, being 3.14 times the maximum hydrogen production rate of CsPbBr3 without magnetic field. The corresponding mechanism is systematically investigated by a vibrating-sample magnetometer, Electron paramagnetic resonance, UV–visible absorption, and photoluminescence spectra. The photocurrent and EIS were applied to investigate the charge-transfer kinetics of Co–CsPbBr3. The excellent photocatalytic H2 production efficiencies are because the doping of magnetic Co into highly polarized orthorhombic CsPbBr3 increased the number of spin-polarized photo-generated carriers while applying magnetic field provided spin polarization and more electron transport channels, suppressing the recombination efficiency of electrons and holes. Manipulating spin-polarized electrons in highly polarized orthorhombic photocatalytic semiconductors provides an effective strategy to boost photocatalytic H2 production efficiencies.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
飞快的妙柏完成签到 ,获得积分10
刚刚
jbj发布了新的文献求助10
刚刚
鹿子生完成签到,获得积分10
1秒前
李健的小迷弟应助miao采纳,获得10
1秒前
J1n9完成签到,获得积分10
2秒前
小柳发布了新的文献求助10
3秒前
zhovy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
心随以动发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
猕猴桃猴完成签到,获得积分10
7秒前
俭朴的跳跳糖完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
浮游应助倒霉蛋采纳,获得10
8秒前
慕青应助插线板采纳,获得10
8秒前
8秒前
17L发布了新的文献求助10
9秒前
8282868完成签到,获得积分10
9秒前
陈美宏发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
清椰椰发布了新的文献求助10
11秒前
独特听莲发布了新的文献求助10
12秒前
晨雨发布了新的文献求助10
12秒前
姚小包子发布了新的文献求助10
14秒前
xgx984发布了新的文献求助10
14秒前
脑洞疼应助青栀采纳,获得10
14秒前
cqy发布了新的文献求助10
14秒前
Akim应助线条采纳,获得10
14秒前
桐桐应助凉拌玛卡巴卡采纳,获得10
14秒前
科研通AI5应助ZS采纳,获得10
16秒前
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
xiaobai发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
liangshulai完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(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
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
HEAT TRANSFER EQUIPMENT DESIGN Advanced Study Institute Book 500
Master Curve-Auswertungen und Untersuchung des Größeneffekts für C(T)-Proben - aktuelle Erkenntnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS) 500
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5113789
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4321190
关于积分的说明 13464750
捐赠科研通 4152651
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2275364
邀请新用户注册赠送积分活动 1277244
关于科研通互助平台的介绍 1215430