Lattice Match‐Enabled Covalent Heterointerfaces with Built‐in Electric Field for Efficient Hydrogen Peroxide Photosynthesis

材料科学 共价键 光合作用 电场 过氧化氢 格子(音乐) 纳米技术 光电子学 光化学 化学 物理 生物 植物 有机化学 声学 量子力学
作者
Jundie Hu,Binrong Li,Xue Li,Tingyu Yang,Xiao‐Gang Yang,Jiafu Qu,Yahui Cai,Hongbin Yang,Zhiqun Lin
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (49): e2412070-e2412070 被引量:196
标识
DOI:10.1002/adma.202412070
摘要

Abstract Crafting semiconducting heterojunctions represents an effective route to enhance photocatalysis by improving interfacial charge separation and transport. However, lattice mismatch ( δ ) between different semiconductors can significantly hinder charge dynamics. Here, meticulous lattice tailoring is reported to create a covalent heterointerface with a built‐in electric field (BIEF), imparting markedly improved hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) photosynthesis. Specifically, an In 2 S 3 /CdS heterojunction with a coherent heterointerface, characterized by covalent In─S─Cd bridge and exceptionally low lattice mismatch of 0.27%, and a BIEF from In 2 S 3 to CdS, is rationally designed. This heterojunction entails rapid charge separation and transfer, achieving an outstanding H 2 O 2 production rate of 2.09 mmol g −1 h −1 without the need for scavengers and oxygen bubbling, and a high apparent quantum efficiency of 17.73% at 400 nm. Density functional theory (DFT) calculations further reveal that this Z‐scheme heterojunction facilitates the adsorption of * O 2 and the generation of * OOH intermediates during the 2e − oxygen reduction reaction, associated with a low Gibbs free energy. This study underscores the significance of fine‐tuning interfacial lattices and integrating BIEF to accelerate photocatalysis. The simple yet robust strategy can be conveniently leveraged to enhance device performance in optoelectronics, electrocatalysis, photoelectrocatalysis, and sensing.
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
少卿发布了新的文献求助10
刚刚
陈子宇完成签到 ,获得积分10
刚刚
星辰大海应助冷静凡阳采纳,获得10
1秒前
lee发布了新的文献求助10
1秒前
神马都不懂完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
SHOU_Xudong完成签到,获得积分10
2秒前
xubcay完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4应助小董不懂采纳,获得10
3秒前
清脆的凡波完成签到,获得积分10
4秒前
yoyo完成签到,获得积分10
4秒前
sunflower完成签到,获得积分0
4秒前
Dl完成签到,获得积分10
4秒前
辉099411完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
成就映秋完成签到,获得积分10
6秒前
苗条的访冬完成签到 ,获得积分10
6秒前
AS完成签到,获得积分10
7秒前
你好CDY完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
南笙几梦完成签到,获得积分10
9秒前
娇1994完成签到,获得积分10
10秒前
mxm完成签到,获得积分10
10秒前
打打应助Micronano01采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助mxy126354采纳,获得10
11秒前
安安完成签到,获得积分10
11秒前
verdure应助lee采纳,获得10
12秒前
哈哈的哈应助婉妤采纳,获得10
13秒前
少卿发布了新的文献求助10
14秒前
大模型应助wxj采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
ines完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
MOMO完成签到,获得积分0
16秒前
唯恋发布了新的文献求助10
18秒前
Zhou完成签到,获得积分20
18秒前
对对对完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
水墨丹青完成签到 ,获得积分10
19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
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7750053
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297670
关于积分的说明 20241949
捐赠科研通 7331646
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309510
关于科研通互助平台的介绍 2461118
邀请新用户注册赠送积分活动 2321857