Removing Semiconductor-Cocatalyst Interfacial Electron Transfer Induced Bottleneck for Efficient Photocatalysis: A Case Study on Pt/CdS Photocatalyst
Removing Semiconductor-Cocatalyst Interfacial Electron Transfer Induced Bottleneck for Efficient Photocatalysis: A Case Study on Pt/CdS Photocatalyst
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消除半导体-助催化剂界面电子转移引起的高效光催化瓶颈：Pt/CdS 光催化剂案例研究
DOI：
10.1016/j.jcat.2022.03.014
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发表时间：
2022-03
影响因子：
7.3
通讯作者：
Jiazang Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhijian Wang;Bingbao Mei;Jiazang Chen
阳光驱动的光催化析氢是一种有前途的可持续清洁能源供应策略。然而，这种方法的局限性在于，即使在用有效的空穴萃取取代缓慢的析氧后，其速率也很低，因为非常高的势垒严重减缓了向助催化剂提供光生电子的速度。在这里，我们将半导体-助催化剂与具有适当功函数的金属连接起来。在我们演示的Pt/CdS光催化剂中，该措施降低了界面电子转移的势阱约800 meV。由此可见，含中间金属的光催化剂在光照（AM 1.5G, 100 mW/cm2）下的析氢速率为1.87 mmol dm−2h−1(37.4 mmol g−1h−1)，当光照强度增加到940 mW/cm2（AM 1.5G）时，析氢速率线性增加到18.39 mmol dm−2h−1（367.8 mmol g−1h−1）。
Sunlight-driven photocatalytic hydrogen evolution represents a promising strategy to sustainable clean energy supply. This approach, however, is limited due to low rate even after replacing the sluggish oxygen evolution with efficient hole-extraction, because the very high barrier severely slows the supply of photogenerated electrons to the cocatalysts. Here, we bridge semiconductor-cocatalyst contact with metals that are of appropriate work function. This measure lowers the barrier for interfacial electron transfer by ∼800 meV in our demonstrated Pt/CdS photocatalyst. By this merit, the photocatalyst with intermediate metal delivers an unprecedented hydrogen evolution rate of 1.87 mmol dm−2h−1(37.4 mmol g−1h−1) under sunlight (AM 1.5G, 100 mW/cm2) and linearly increases to 18.39 mmol dm−2h−1(367.8 mmol g−1h−1) by intensifying the illumination to 940 mW/cm2(AM 1.5G).
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DOI：
10.1016/j.apcatb.2019.118153
发表时间：
2019
期刊：
Applied Catalysis B: Environmental
影响因子：
--
作者：
Wei Wenkang;Tian Qinfen;Sun Huasheng;Liu Ping;Zheng Yi;Fan Mizi;Zhuang Ji;ong
通讯作者：
ong
影响因子：
22.1
作者：
Fengli Yang;Quan Zhang;Juhua Zhang;Lu Zhang;Mengting Cao;W. Dai
通讯作者：
Fengli Yang;Quan Zhang;Juhua Zhang;Lu Zhang;Mengting Cao;W. Dai
影响因子：
15
作者：
Bisquert, J;Zaban, A;Mora-Seró, I
通讯作者：
Mora-Seró, I
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影响因子：
22.1
作者：
Zhang, Yu;Peng, Zhijian;Fu, Xiuli
通讯作者：
Fu, Xiuli
影响因子：
15
作者：
Yang, Wenxing;Godin, Robert;Durrant, James R.
通讯作者：
Durrant, James R.