Hydrothermal Synthesis of Cd0.5Zn0.5S/ZnO Heterojunctions with Controlled pH and Enhanced Photocatalytic Hydrogen Production Activity

光催化 异质结 热液循环 制氢 水热合成 材料科学 化学工程 量子效率 催化作用 带隙 氧化物 化学 纳米技术 光电子学 冶金 有机化学 工程类
作者
Guozhong Liu,Jing Chen,Ziyu Xie,Shiwei Lin,Linjun Xie,Yiqun Deng,Can‐Zhong Lu
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (3): 3502-3513 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c04050
摘要

Zinc oxide semiconductor materials are widely used as photocatalysis materials for H2 evolution. However, its wide band gap and low electron–hole separation efficiency limit its application. Herein, we report Cd0.5Zn0.5S/ZnO (CZS/ZnO) heterojunction photocatalysts prepared via a hydrothermal method by controlling the pH of the preparation solution. Moreover, Cd0.5Zn0.5S with the optimal hydrogen production efficiency (CZS10, 28.47 mmol g–1 h–1) has been obtained in the solution with a pH of 10, exhibiting ∼5.9 times H2 production rate in comparison to that of CZS7 (4.83 mmol g–1 h–1). The optimal heterojunction catalyst 20% CZS10/ZnO shows a H2 evolution efficiency of 40.14 mmol g–1 h–1, which is 31.9, 8.3, and 1.4 times higher than that of pure ZnO (1.26 mmol g–1 h–1), CZS7, and CZS10 under full-spectrum irradiation, respectively. The highest apparent quantum efficiency for 20% CZS10/ZnO measured at 420 nm reaches 22.8%. By the study of PEC and ESR, we speculate that this is a Z-scheme photocatalytic system. The photogenerated electrons located in the CB of Cd0.5Zn0.5S preferentially undergo reduction reactions, and the holes present in the VB of ZnO undergo oxidation reactions. This work provides good guidance for the synthesis of the photocatalyst Zn0.5Cd0.5S and opens an avenue for the application of ZnO for photocatalytic H2 evolution.
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
1秒前
xy实验顺利完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
成就幻竹发布了新的文献求助10
2秒前
小饼干完成签到,获得积分10
2秒前
CC完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
啵滋啵滋发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小白白完成签到,获得积分10
5秒前
weiwenzuo发布了新的文献求助10
5秒前
阵雨发布了新的文献求助10
5秒前
华仔应助赵维雪采纳,获得10
6秒前
华仔应助guozizi采纳,获得30
6秒前
PPP完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助linuo采纳,获得10
6秒前
在水一方应助jack潘采纳,获得10
6秒前
大个应助煖瞳采纳,获得10
6秒前
xyr发布了新的文献求助10
7秒前
17ss发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
ximi发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
传奇3应助刘明坤采纳,获得10
8秒前
牟白容完成签到,获得积分20
8秒前
李爱国应助LXG666采纳,获得10
8秒前
田恬完成签到,获得积分10
9秒前
乾雨完成签到 ,获得积分10
9秒前
万重山发布了新的文献求助10
9秒前
congcong完成签到,获得积分10
10秒前
自信天发布了新的文献求助10
10秒前
梅子酒完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
鄯善发布了新的文献求助30
10秒前
李亭完成签到 ,获得积分10
10秒前
Grazia应助sss采纳,获得10
10秒前
陈醒醒完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
System of systems: When services and products become indistinguishable 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 3813166
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3357670
关于积分的说明 10387663
捐赠科研通 3074873
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1689037
邀请新用户注册赠送积分活动 812539
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767144