Regulating Graphitic Carbon Nitride/Cocatalyst by an Amorphous MoS2 Conformal Multifunctional Intermediate Layer for Photocatalytic Hydrogen Evolution
Regulating Graphitic Carbon Nitride/Cocatalyst by an Amorphous MoS2 Conformal Multifunctional Intermediate Layer for Photocatalytic Hydrogen Evolution
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通过非晶态 MoS2 共形多功能中间层调节石墨氮化碳/助催化剂用于光催化析氢
DOI：
10.1021/acsaem.1c02872
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发表时间：
2021-11
影响因子：
6.4
通讯作者：
Rudolf Holze
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jing Wang;Yulei Fan;Runhui Pan;Qi Hao;Yuping Wu;Teunis van Ree;Rudolf Holze
助催化剂工程和界面工程是两种公认的提高光催化活性的策略。然而，这两种策略的结合仍然具有挑战性，因为在选择合适的助催化剂和有意识地构建光催化剂/助催化剂界面方面存在困难。在光催化剂/助催化剂中设计中间层可以调节这两种策略的组合。本文报道了以非晶态MoS_2(A-MoS_2)作为石墨碳氮化物(CN)和铂之间的共形多功能中间层，采用原位光沉积法制备了CN/A-MoS_2/铂光催化剂。通过改善界面电荷转移和光化学反应动力学，CN/A-MoS_2/Pt具有共形化学键界面和低过电位析氢反应的主要优点。令人印象深刻的是，与CN相比，它在可见光驱动下的放氢速度是CN的83倍以上。这项工作展示了由辅助催化剂和界面工程控制的光催化剂在太阳能到燃料转换方面的巨大潜力。
Cocatalyst engineering and interface engineering are two highly accredited strategies for improving photocatalytic activity. However, the combination of these two strategies is still challenging due to the difficulties in selecting suitable cocatalysts and consciously constructing photocatalyst/cocatalyst interfaces. The design of an intermediate layer in a photocatalyst/cocatalyst is possible for regulating the combination of these two strategies. Here, we report the synthesis of a CN/A-MoS2/Pt photocatalyst using amorphous MoS2(A-MoS2) as the conformal multifunctional intermediate layer between graphitic carbon nitride (CN) and Pt by in situ photodeposition. CN/A-MoS2/Pt has major synthetic merits of a conformal chemically bonded interface and low overpotential for the hydrogen evolution reaction by improving interface charge transfer and photochemical reaction kinetics. Impressively, when compared to CN, it exhibits a more than 83-fold visible-light-driven hydrogen evolution rate. This work demonstrates the great potential of photocatalysts regulated by a cocatalyst and interface engineering for solar-to-fuel conversion.
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通讯作者：
Jianhai Wang;Qing Zhou;Yanfei Shen;Xinghua Chen;Songqin Liu;Yuanjian Zhang