Alcohol Plasma Processed Surface Amorphization for Photocatalysis
Alcohol Plasma Processed Surface Amorphization for Photocatalysis
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用于光催化的酒精等离子体处理表面非晶化
DOI：
10.1021/acscatal.2c0342712206
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发表时间：
2022-09
期刊：
影响因子：
12.9
通讯作者：
Zhang Xintong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Rui;Che Guangshun;Wang Changhua;Liu Chunyao;Liu Baoshun;Ohtani Bunsho;Liu Yichun;Zhang Xintong
光催化剂的等离子体处理可以方便地改变表面化学，引入非本征或本征表面掺杂，有望使光催化剂更活性而不改变本体性质。气体等离子体技术在光催化剂表面处理中的应用由来已久，但由于等离子体中的高能带电离子具有较长的平均自由程，难以避免其对光催化剂表面的干法刻蚀，导致光催化剂表面缺陷过多甚至失活，这取决于光催化剂的种类。在此，我们提出了一种创新的醇溶液等离子体的方法来处理的基准德固赛P25-TiO 2光催化剂。由于溶液相中带电离子的平均自由程短，等离子体密度高，以及额外的氢掺杂，醇等离子体处理使TiO 2颗粒的表面非晶化，并减少表面氧空位。乙醇溶液等离子体处理后，光催化放氢量增加了124倍，这是由于表面非晶化导致的表面深电子陷阱的减少和电子陷阱能级的上移。醇溶液等离子体处理也优于水等离子体处理，并突出了一个有前途的策略，调制的表面电子性质的电子束。
Plasma processing of photocatalysts can conveniently change the surface chemistry, introducing extrinsic or intrinsic surface doping, holding promise to make photocatalysts more active without altering the bulk properties. While gas plasma has long been employed to process photocatalysts, it is hard to avoid the surface dry etching caused by the high-energy charged ions in the plasma with a long mean free path, which results in excessive defects or even deactivation dependent on the kind of photocatalyst. Herein, we propose an innovative alcohol solution plasma approach to process the benchmarked Degussa P25-TiO2photocatalyst. By virtue of the short mean free path of charged ions in the solution phase, high plasma density, and additional hydrogen doping, the alcohol plasma processing renders the surface amorphization of TiO2particles and diminishes surface oxygen vacancies. A 124-fold increase of photocatalytic H2evolution is achieved after alcohol solution plasma processing, which is attributed to the surface-amorphization-induced decrease in surface deep electron traps and upshifted energy level of electron traps. The alcohol solution plasma processing also outperforms water plasma processing and highlights a promising strategy of modulation of surface electronic properties for photocatalysis.
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DOI：
10.1021/acs.jpcc.1c09174
发表时间：
2021-12
期刊：
The Journal of Physical Chemistry C
影响因子：
--
作者：
J. Łuczak;Anna Pancielejko;Guangyi Chen;Mai Takashima;A. Zaleska-Medynska;B. Ohtani
通讯作者：
J. Łuczak;Anna Pancielejko;Guangyi Chen;Mai Takashima;A. Zaleska-Medynska;B. Ohtani
探索超分子组装和载流子动力学，以增强二维石墨氮化碳纳米片中的光催化析氢
DOI：
10.1016/j.apcatb.2019.117867
发表时间：
2019-11
期刊：
Applied Catalysis B: Environmental
影响因子：
--
作者：
Zhao Chengxiao;Chen Zupeng;Xu Jingsan;Liu Qinqin;Xu Hui;Tang Hua;Li Guisheng;Jiang Yan;Qu Feiqiang;Lin Zixia;Yang Xiaofei
通讯作者：
Yang Xiaofei
影响因子：
5.7
作者：
Lin, Yuhan;Yan, Yan;Zhao, Jincai
通讯作者：
Zhao, Jincai
影响因子：
12.9
作者：
Gao, Dunfeng;McCrum, Ian T.;Roldan Cuenya, Beatriz
通讯作者：
Roldan Cuenya, Beatriz
影响因子：
56.9
作者：
Chen, Xiaobo;Liu, Lei;Mao, Samuel S.
通讯作者：
Mao, Samuel S.