Scalable water splitting on particulate photocatalyst sheets with a solar-to-hydrogen energy conversion efficiency exceeding 1%

光催化 分解水 光催化分解水 材料科学 半导体 光激发 制氢 能量转换效率 光化学 催化作用 光电子学 纳米技术 化学工程 化学 原子物理学 物理 工程类 有机化学 激发态 生物化学
作者
Qian Wang,Takashi Hisatomi,Qingxin Jia,Hiromasa Tokudome,Miao Zhong,Chizhong Wang,Zhenhua Pan,Tsuyoshi Takata,Mamiko Nakabayashi,Naoya Shibata,Yanbo Li,Ian D. Sharp,Akihiko Kudo,Taro Yamada,Kazunari Domen
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:15 (6): 611-615 被引量:1640
标识
DOI:10.1038/nmat4589
摘要

Photocatalytic water splitting using particulate semiconductors is a potentially scalable and economically feasible technology for converting solar energy into hydrogen. Z-scheme systems based on two-step photoexcitation of a hydrogen evolution photocatalyst (HEP) and an oxygen evolution photocatalyst (OEP) are suited to harvesting of sunlight because semiconductors with either water reduction or oxidation activity can be applied to the water splitting reaction. However, it is challenging to achieve efficient transfer of electrons between HEP and OEP particles. Here, we present photocatalyst sheets based on La- and Rh-codoped SrTiO3 (SrTiO3:La, Rh; ref. ) and Mo-doped BiVO4 (BiVO4:Mo) powders embedded into a gold (Au) layer. Enhancement of the electron relay by annealing and suppression of undesirable reactions through surface modification allow pure water (pH 6.8) splitting with a solar-to-hydrogen energy conversion efficiency of 1.1% and an apparent quantum yield of over 30% at 419 nm. The photocatalyst sheet design enables efficient and scalable water splitting using particulate semiconductors.
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
小小学术人完成签到,获得积分10
刚刚
无极微光应助俏皮诺言采纳,获得20
刚刚
1秒前
孤梦落雨发布了新的文献求助10
1秒前
one发布了新的文献求助50
1秒前
sibozhao发布了新的文献求助10
2秒前
Hao发布了新的文献求助10
2秒前
锅嘚硬发布了新的文献求助10
3秒前
juanjie完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
sky完成签到,获得积分10
5秒前
冷傲盈完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
毕月乌完成签到,获得积分10
6秒前
打打应助玩家X采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
大壮发布了新的文献求助10
7秒前
充电宝应助一一采纳,获得10
7秒前
7秒前
BZD发布了新的文献求助30
8秒前
兜兜完成签到,获得积分10
8秒前
pluvia发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
CC应助天外来物采纳,获得10
10秒前
zz发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
方梦昕发布了新的文献求助10
11秒前
北川发布了新的文献求助10
13秒前
狐涂发布了新的文献求助10
13秒前
jiangjiang完成签到,获得积分10
13秒前
当康康完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Jasper应助研友_89jWGL采纳,获得10
14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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
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 7666346
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235903
关于积分的说明 19876533
捐赠科研通 7235496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283722
关于科研通互助平台的介绍 2442483
邀请新用户注册赠送积分活动 2284934