物理化学学报 >> 2022, Vol. 38 >> Issue (7): 2112037.doi: 10.3866/PKU.WHXB202112037
所属专题: 异质结光催化材料
韩高伟1, 徐飞燕2, 程蓓1, 李佑稷3, 余家国2, 张留洋2,*(
)
收稿日期:2021-12-29
录用日期:2022-01-14
发布日期:2022-01-19
通讯作者:
张留洋
E-mail:zhangliuyang@cug.edu.cn
基金资助:
Gaowei Han1, Feiyan Xu2, Bei Cheng1, Youji Li3, Jiaguo Yu2, Liuyang Zhang2,*(
)
Received:2021-12-29
Accepted:2022-01-14
Published:2022-01-19
Contact:
Liuyang Zhang
E-mail:zhangliuyang@cug.edu.cn
About author:Liuyang Zhang, Email: zhangliuyang@cug.edu.cn; Tel: +86-27-65277083Supported by:摘要:
利用太阳能驱动生产高能量密度的H2O2太阳能燃料引起了广泛关注,但目前光催化剂缓慢的动力学限制了其实际应用。本文制备一种聚多巴胺(PDA)改性的反蛋白石结构ZnO(ZnO@PDA)光催化剂,用于可持续性的光催化产H2O2。由于电子的转移,因此当PDA与ZnO接触后,会在界面处形成一个从PDA指向ZnO的内建电场。在内建电场和能带弯曲的驱动下,ZnO导带中的光生电子与PDA最高占据分子轨道(HOMO)中的空穴复合,符合梯型异质结的电荷转移和分离途径。这种独特的梯型异质结确保了有效的电子或空穴的分离并且留存下具有强氧化还原能力的光生载流子。此外,与纯ZnO相比,反蛋白石结构的ZnO@PDA具有更强的光吸收能力。实验表明,归因于光吸收能力的提高,光生载流子的有效分离和强氧化还原能力,负载0.03% (原子分数) PDA的ZnO样品具有最佳的产H2O2性能(1011.4 μmol·L-1·h-1),分别是纯ZnO和PDA的4.4和8.9倍。
韩高伟, 徐飞燕, 程蓓, 李佑稷, 余家国, 张留洋. 反蛋白石结构ZnO@PDA用于增强光催化产H2O2性能[J]. 物理化学学报, 2022, 38(7), 2112037. doi: 10.3866/PKU.WHXB202112037
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Fig 4
(a) Photocatalytic H2O2 production of different samples under visible light irradiation. (b) Stability test results of ZP2 for photocatalytic H2O2 production. (c) Photocatalytic degradation of H2O2 in O2-free condition under visible light irradiation. (d) Production and decomposition rates of H2O2 (Kf, Kd) of all the samples."
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