Establishing Dual-Interface Built-In Electric Fields within Janus Heterostructures for Cooperative Photoredox Catalysis

化学 杰纳斯 接口(物质) 异质结 对偶(语法数字) 催化作用 电场 光催化 纳米技术 光催化 光电子学 分子 有机化学 量子力学 艺术 吉布斯等温线 材料科学 物理 文学类
作者
Yi‐Wen Han,Yuxin Zhang,Lei Ye,Tian‐Jun Gong,Xuebin Lu,Ning Yan,Yao Fu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (22): 18637-18650 被引量:62
标识
DOI:10.1021/jacs.5c01171
摘要

Rationally designing nanostructures and comprehensively understanding the structure–property relationships are important for directional charge transfer. A general dual-interface built-in electric field (BIEF) regulation strategy is developed to synthesize the bifunctional ZnS/Sv-chalcogenide/Ti 3 C 2 heterostructure photocatalysts (Sv represents sulfur vacancies; chalcogenides include ZnIn 2 S 4, CdS, and CdIn 2 S 4 ) consisting of a ZnS/chalcogenide S-scheme heterojunction and a Sv-chalcogenide/Ti 3 C 2 Schottky heterojunction. The ternary-component photocatalyst construction involves hollow core–shell heterostructure establishment via lateral epitaxy and chalcogenide-surface Ti 3 C 2 nanoparticle introduction via a defect-mediated heterocomponent anchorage. These nanoreactors integrate the strong intrinsic driving force and enhanced interfacial electronic coupling, leveraging resulting dual-interface BIEFs for precise carrier mobility control and robust redox performance feedback. The BIEF-induced ultrafast charge transfer features powerful photocarrier enrichment and feeble photocarrier recombination at the ZnS/ZnIn 2 S 4 S-scheme heterointerface as well as continuous steering of photocarrier localization and delocalized electron transport at the Sv-ZnIn 2 S 4 /Ti 3 C 2 Schottky heterointerface. Simultaneously, BIEF-induced targeted molecule catalysis is marked by complementary adsorption and selective activation of key intermediates. Representative ZnS/Sv-ZnIn 2 S 4 /Ti 3 C 2 demonstrates broad substrate compatibility and superhigh reactivity in cooperative biomass valorization and hydrogen evolution. This study provides a programmable framework for manipulating BIEFs by multicomponent ordered-space integration and interface engineering, elucidating the substantial impact of dual-interface BIEFs on carrier transport behavior and molecular catalytic behavior.
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
刚刚
虚幻的灵完成签到 ,获得积分10
刚刚
windli发布了新的文献求助10
1秒前
乐观囧发布了新的文献求助10
1秒前
内向台灯完成签到,获得积分10
1秒前
Trace2023完成签到,获得积分10
2秒前
tian发布了新的文献求助10
2秒前
科研小天才完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
头不大完成签到,获得积分10
4秒前
dijla发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小星星发布了新的文献求助10
5秒前
CipherSage应助积极的誉采纳,获得10
5秒前
今天会有好事发生完成签到 ,获得积分10
6秒前
老实的清炎完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Alex完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
coolru发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
蝌蚪完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
等待的化蛹关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
Hw发布了新的文献求助10
11秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
OU完成签到 ,获得积分10
12秒前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
12秒前
泥豪泥嚎完成签到,获得积分10
12秒前
腼腆的未来完成签到,获得积分10
13秒前
七QI发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
大模型应助zhanglh123采纳,获得10
15秒前
GG发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
YYM发布了新的文献求助10
15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
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Social Psychology 800
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 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 7647464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9219701
关于积分的说明 19787401
捐赠科研通 7212479
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3277387
关于科研通互助平台的介绍 2438726
邀请新用户注册赠送积分活动 2275722