清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Origin of Enhanced Overall Water Splitting Efficiency in Aluminum‐Doped SrTiO 3 Photocatalyst

材料科学 兴奋剂 载流子 掺杂剂 光催化 分解水 化学物理 皮秒 光电子学 纳米技术 催化作用 光学 化学 生物化学 物理 激光器
作者
Dharmapura H. K. Murthy,Vikas Nandal,Akihiro Furube,Kazuhiko Seki,Ryuzi Katoh,Hao Lyu,Takashi Hisatomi,Kazunari Domen,Hiroyuki Matsuzaki
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (40) 被引量:67
标识
DOI:10.1002/aenm.202302064
摘要

Abstract With near unity quantum efficiency and operational stability surpassing 250 days in outdoor conditions, aluminum‐doped SrTiO 3 (Al:SrTiO 3 ) with tailored cocatalysts is one of the promising photocatalysts for scalable solar H 2 production. Nevertheless, mechanistic insights behind Al‐doping and Rh cocatalyst‐induced enhanced overall water splitting (OWS) efficiency are not well elucidated. Herein, detailed charge carrier dynamics from sub‐picosecond to milliseconds are unveiled for Al:SrTiO 3 by transient (optical and microwave probe) spectroscopy measurements. The obtained transients are rationalized using a theoretical model considering bimolecular recombination, trapping and detrapping processes. Due to a decrease in an n ‐type doping density, Al doping of SrTiO 3 significantly prolongs bulk carrier lifetime from 50 ns to 12.5 µs (consistent with the previous report). The crucial electron extraction process by the Rh cocatalyst located on the surface from Al:SrTiO 3 occurs well before the decay of charge carriers. In contrast, µs‐long electron extraction time observed in SrTiO 3 is significantly slower than tens of ns bulk carrier lifetime, thus reducing the photocatalytic OWS reaction. Complementary analysis in conjunction with in situ charge carrier dynamics in water interface addresses the mechanistic insight into Al‐doping‐induced enhancement of OWS activity. Correlating material properties, carrier dynamics and photocatalytic activity is expected to help design next‐generation photocatalysts via dopant and/or defects engineering for efficient solar‐fuel production.
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
沙新镇完成签到,获得积分10
20秒前
31秒前
李健应助Zhao采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
fangyuan完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lzq671完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Bio完成签到,获得积分10
1分钟前
小新小新完成签到 ,获得积分10
2分钟前
李旭完成签到 ,获得积分10
2分钟前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
xgzhcn完成签到 ,获得积分10
3分钟前
夏花般灿烂完成签到,获得积分10
3分钟前
Zhao发布了新的文献求助10
3分钟前
Zhao完成签到,获得积分10
3分钟前
alex12259完成签到 ,获得积分10
4分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
5分钟前
旧雨新知完成签到 ,获得积分10
6分钟前
欧斯奥特曼完成签到 ,获得积分10
7分钟前
852应助研白采纳,获得10
7分钟前
睡不醒完成签到 ,获得积分10
7分钟前
Imran完成签到,获得积分10
7分钟前
lx完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
研白发布了新的文献求助10
7分钟前
8分钟前
renpp822发布了新的文献求助10
8分钟前
脑洞疼应助研白采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
李春宇发布了新的文献求助10
8分钟前
renpp822完成签到,获得积分10
8分钟前
如歌完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
aspect完成签到 ,获得积分10
9分钟前
JoyEn完成签到,获得积分10
9分钟前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
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 7673443
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239963
关于积分的说明 19903000
捐赠科研通 7242933
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285574
关于科研通互助平台的介绍 2443639
邀请新用户注册赠送积分活动 2287826