
物理化学学报 >> 2022, Vol. 38 >> Issue (12): 2201037.doi: 10.3866/PKU.WHXB202201037
所属专题: 纪念傅鹰先生诞辰120周年
收稿日期:2022-01-23
录用日期:2022-03-15
发布日期:2022-03-22
通讯作者:
靳治良
E-mail:zl-jin@nun.edu.cn
基金资助:
Hongying Li, Haiming Gong, Zhiliang Jin(
)
Received:2022-01-23
Accepted:2022-03-15
Published:2022-03-22
Contact:
Zhiliang Jin
E-mail:zl-jin@nun.edu.cn
About author:Zhiliang Jin, Email: zl-jin@nun.edu.cn. Tel.: +86-13893316102Supported by:摘要:
形貌控制和异质结构建是提升光催化剂性能的有效策略。本文采用In2O3修饰三维纳米花MoSx并构建S型异质结,为电子的传输提供了特殊的转移途径。通过合理调控In2O3的负载量,MoSx/In2O3的最佳产氢速率能够达到6704.2 μmol∙g−1∙h−1,是纯MoSx的1.8倍。采用荧光光谱和电化学测试证实复合材料中内部电子和空穴对的分离效率得到了有效的提升,并利用紫外漫反射测试和羟基自由基实验推测了析氢机理。
李红英, 龚海明, 靳治良. In2O3修饰三维纳米花MoSx构建S型异质结用于高效光催化产氢[J]. 物理化学学报, 2022, 38(12), 2201037. doi: 10.3866/PKU.WHXB202201037
Hongying Li, Haiming Gong, Zhiliang Jin. In2O3-Modified Three-Dimensional Nanoflower MoSx Form S-scheme Heterojunction for Efficient Hydrogen Production[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38(12), 2201037. doi: 10.3866/PKU.WHXB202201037
Table 2
Time-resolved fluorescence decay parameters of EY, MoSx, In2O3 and 10-MIO."
| Samples | Lifetime < τ > (ns) | Pre-exponential factor A% | Average lifetime < τav > (ns) | X2 |
| EY | τ1 = 0.14 | 100% | 0.14 | 1.32 |
| MoSx | τ1 = 0.11 | 99.61% | 0.11 | 1.32 |
| τ2 = 23.4 | 0.39% | |||
| In2O3 | τ1 = 0.15 | 99.72% | 0.15 | 1.37 |
| τ2 = 8.16 | 0.28% | |||
| 10-MIO | τ1 = 0.02 | 99.42% | 0.02 | 1.46 |
| τ2 = 3.84 | 0.58% |
| 1 | Zhang P. ; Wang J. ; Li Y. ; Jiang L. ; Wang Z. ; Zhang G. Acta Phys. -Chim. Sin. 2021, 37, 2009102. |
|
张鹏; 王继全; 李源; 姜丽莎; 王壮壮; 张高科; 物理化学学报, 2021, 37, 2009102.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202009102 |
|
| 2 |
Xue Y. ; Huang B. ; Yi Y. ; Guo Y. ; Zuo Z. ; Li Y. ; Jia Z. ; Liu H. ; Li Y. Nat. Commun. 2018, 9, 1460.
doi: 10.1038/s41467-018-03896-4 |
| 3 |
Hui L. ; Xue Y. ; Yu H. ; Liu Y. ; Fang Y. ; Xing C. ; Huang B. ; Li Y. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10677.
doi: 10.1021/jacs.9b03004 |
| 4 | Jiang Z. ; Chen Q. ; Zheng Q. ; Shen R. ; Zhang P. ; Li X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2021, 37, 2010059. |
|
姜志民; 陈晴; 郑巧清; 沈荣晨; 张鹏; 李鑫; 物理化学报, 2021, 37, 2010059.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202010059 |
|
| 5 |
Hui L. ; Zhang X. ; Xue Y. ; Chen X. ; Fang Y. ; Xing C. ; Liu Y. ; Zheng X. ; Du Y. ; Zhang C. ; et al J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 1921.
doi: 10.1021/jacs.1c12310 |
| 6 |
Li Y. ; Yang T. ; Li H. ; Tong R. ; Peng S. ; Han X. J. Colloid Interface Sci. 2020, 578, 273.
doi: 10.1016/j.jcis.2020.05.124 |
| 7 |
Hu S. ; Shi J. ; Luo B. ; Ai C. ; Jing D. J. Colloid Interface Sci. 2022, 608, 2058.
doi: 10.1016/j.jcis.2021.10.136 |
| 8 |
Karunadasa H. I. ; Montalvo E. ; Sun Y. Science 2012, 335, 698.
doi: 10.1126/science.1215868 |
| 9 |
Wang L. ; Xu Z. ; Wang W. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6693.
doi: 10.1021/ja501686w |
| 10 |
Zhou X. ; Zhao W. ; Pan J. ; Fang Y. ; Wang F. ; Huang F. Chem. Commun. 2018, 54, 12714.
doi: 10.1039/C8CC06714G |
| 11 |
Kozlova M. N. ; Enyashin A. N. ; Grayfer E. D. ; Kuznetsov V. A. ; Plyusnin P. E. ; Nebogatikova N. A. ; Zaikovskii V. I. ; Fedorov V. E. J. Mater. Chem. C 2017, 5, 6601.
doi: 10.1039/C7TC01320E |
| 12 |
Tiwari R. K. ; Yang J. ; Saeys M. ; Joachim C. Surf. Sci. 2008, 602, 2628.
doi: 10.1016/j.susc.2008.06.006 |
| 13 |
Yan Y. ; Xia B. ; Ge X. ; Liu Z. ; Wang J. ; Wang X. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 12794.
doi: 10.1021/am404843b |
| 14 |
Yin J. ; Cao H. Inorg. Chem. 2012, 51, 6529.
doi: 10.1021/ic300005c |
| 15 | Chen R. ; Li D. ; Fang Z. ; Huang Y. ; Luo B. ; Shi W. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36, 1903047. |
|
陈锐杰; 李锑; 方振远; 黄元勇; 罗必富; 施伟东; 物理化学学报, 2020, 36, 1903047.
doi: 10.3866/PKU.WHXB201903047 |
|
| 16 |
Reyes-Gil K. R. ; Reyes-García E. A. ; Raftery D. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14579.
doi: 10.1021/jp072831y |
| 17 |
Ma D. ; Shi J. ; Zou Y. ; Fan Z. ; Shi J. ; Cheng L. ; Sun D. Nanoscale 2018, 10, 7860.
doi: 10.1039/C8NR00170G |
| 18 |
Low J. ; Yu J. ; Jaroniec M. ; Wageh S. ; Al-Ghamdi A. A. Adv. Mater. 2017, 29, 1601694.
doi: 10.1002/adma.201601694 |
| 19 | Huang Y. ; Mei F. ; Zhang J. ; Dai K. ; Dawson G. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38, 2108028. |
|
黄悦; 梅飞飞; 张金峰; 代凯; DawsonG.; 物理化学学报, 2022, 38, 2108028.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202108028 |
|
| 20 |
Gong H. ; Li Z. ; Chen Z. ; Liu Q. ; Song M. ; Huang C. ACS Appl. Nano Mater. 2020, 3, 3665.
doi: 10.1021/acsanm.0c00388 |
| 21 |
Gong H. ; Wang G. ; Li H. ; Jin Z. ; Guo Q. Int. J. Hydrog. Energy 2020, 45, 26733.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2020.07.059 |
| 22 |
Zhang M. ; Hu Q. ; Ma K. ; Ding Y. ; Li C. Nano Energy. 2020, 73, 104810.
doi: 10.1016/j.nanoen.2020.104810 |
| 23 |
Xu Q. ; Zhang L. ; Cheng B. ; Fan J. ; Yu J. Chem 2020, 6, 1543.
doi: 10.1016/j.chempr.2020.06.010 |
| 24 |
Wang R. ; Shen J. ; Zhang W. ; Liu Q. ; Zhang M. ; Zulfiqara ; Tang H. Ceram. Int. 2020, 46, 23.
doi: 10.1016/j.ceramint.2019.08.226 |
| 25 |
Hu T. ; Dai K. ; Zhang J. ; Zhu G. ; Liang C. Mater. Lett. 2019, 257, 126740.
doi: 10.1016/j.matlet.2019.126740 |
| 26 |
Liu X. ; Min S. ; Xue Y. ; Lei Y. ; Chen Y. ; Wang F. ; Zhang Z. Renew. Energy 2019, 138, 562.
doi: 10.1016/j.renene.2019.01.127 |
| 27 |
Sathish R. ; Ran D. ; Kang L. ; Mao N. ; Zhang J. Appl. Catal. B Environ. 2016, 194, 16.
doi: 10.1016/j.apcatb.2016.04.007 |
| 28 |
Yan X. ; Wang G. ; Zhang Y. ; Guo Q. ; Jin Z. Int. J. Hydrog. Energy 2020, 45, 2578.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2019.11.227 |
| 29 |
Peng Y. ; Bin W. ; Liu Z. Int. J. Hydrog. Energy 2018, 43, 23109.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.10.215 |
| 30 |
Zhang Z. ; Huang L. ; Zhang J. ; Wang F. ; Xie Y. ; Shang X. ; Gu Y. ; Zhao H. ; Wang X. Appl. Catal. B Environ. 2018, 233, 112.
doi: 10.1016/j.apcatb.2018.04.006 |
| 31 |
Massey A.T. ; Gusain R. ; Kumari S. ; Khatri O. P. Ind. Eng. Chem. Res. 2016, 55, 7124.
doi: 10.1021/acs.iecr.6b01115 |
| 32 |
Rai P. ; Wook Yoon J. ; Hoon-Kwak C. ; Lee-Heun J. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 264.
doi: 10.1039/C5TA08873A |
| 33 |
Sun L. ; Zhuang Y. ; Yuan Y. ; Zhan W. ; Wang X. ; Han X. ; Zhao Y. Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1902839.
doi: 10.1002/aenm.201902839 |
| 34 |
Wang F. ; He X. ; Sun L. ; Chen J. ; Wang X. ; Xu J. ; Han X. J. Mater. Chem. A 2018, 6, 2091.
doi: 10.1039/C7TA09166D |
| 35 |
Yan T. ; Zhang X. ; Liu H. ; Jin Z. J. Struct. Chem. 2022, 41, 2201047.
doi: 10.14102/j.cnki.0254-5861.2021-0057 |
| 36 |
Li Y. ; Wang G. ; Wang Y. ; Jin Z. Catal. Sci. Technol. 2020, 10, 2931.
doi: 10.1039/D0CY00087F |
| 37 |
Zhang L. ; Hao X. ; Li Y. ; Jin Z. Appl. Surf. Sci. 2020, 499, 143862.
doi: 10.1016/j.apsusc.2019.143862 |
| 38 |
Zhang L. ; Wang G. ; Hao X. ; Jin Z. ; Wang Y. Chem. Eng. J. 2020, 395, 125113.
doi: 10.1016/j.cej.2020.125113 |
| 39 |
Jin Z. ; Li H. ; Gong H. ; Yang K. ; Guo Q. Catal. Sci. Technol. 2021, 11, 4749.
doi: 10.1039/D1CY00683E |
| 40 |
Li J. ; Luo B. ; Zheng X. ; Jing D. ; Ma L. Catal. Sci. Technol. 2021, 11, 7624.
doi: 10.1039/D1CY01677F |
| 41 |
Quarto F. ; Sunseri C. ; Piazza S. ; Romano M. C. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2519.
doi: 10.1021/jp970046n |
| 42 |
Li M. ; Li J. ; Jin Z. Dalton Trans. 2020, 49, 5143.
doi: 10.1039/D0DT00271B |
| 43 |
Li Y. ; Jin Z. ; Zhang L. ; Fan K. Chin. J. Catal. 2019, 40, 390.
doi: 10.1016/S1872-2067(18)63173-0 |
| 44 |
Maiti R. ; Mukherjee S. ; Haldar S. ; Bhowmick D. ; Ray S. K. Carbon 2016, 104, 226.
doi: 10.1016/j.carbon.2016.04.004 |
| 45 |
Ke L. ; Li P. ; Wu X. ; Jiang S. ; Luo M. ; Liu Y. ; Le Z. ; Sun C. ; Song S. Appl. Catal. B: Environ. 2017, 205, 319.
doi: 10.1016/j.apcatb.2016.12.043 |
| 46 |
Hao X. ; Cui Z. ; Zhou J. ; Wang Y. ; Hu Y. ; Wang Y. ; Zou Z. Nano Energy 2018, 52, 105.
doi: 10.1016/j.nanoen.2018.07.043 |
| 47 |
Hu Y. ; Hao X. ; Cui Z. ; Zhou J. ; Chu S. ; Wang Y. ; Zou Z. Appl. Catal. B: Environ. 2020, 260, 118131.
doi: 10.1016/j.apcatb.2019.118131 |
| 48 |
Zhao S. ; Xu J. ; Mao M. ; Li L. ; Li X. Appl. Surf. Sci. 2020, 528, 147016.
doi: 10.1016/j.apsusc.2020.147016 |
| 49 |
Gong H. ; Zhang X. ; Wang G. ; Liu Y. ; Li Y. ; Jin Z. Mol. Catal. 2020, 485, 110832.
doi: 10.1016/j.mcat.2020.110832 |
| 50 |
Xia P. ; Cao S. ; Zhu B. ; Liu M. ; Shi M. ; Yu J. ; Zhang Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 5218.
doi: 10.1002/anie.201916012 |
| 51 |
Li H. ; Hao X. ; Gong H. ; Jin Z. ; Zhao T. J. Colloid Interface Sci. 2021, 586, 84.
doi: 10.1016/j.jcis.2020.10.072 |
| 52 |
Li H. ; Gong H. ; Jin Z. Appl. Catal. B: Environ. 2022, 307, 121166.
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.121166 |
| 53 |
Wang J. ; Wang G. ; Cheng B. ; Yu J. ; Fan J. Chin. J. Catal. 2021, 42, 56.
doi: 10.1016/S1872-2067(20)63634-8 |
| [1] | 陈轼逸, 付家龙, 裘建平, 常国菊, 郝仕油. 废弃医用口罩衍生的碳量子点增强BiOBr/g-C3N4 S型异质结光催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100135 - . |
| [2] | 黄火帅, 韦之栋, 严嘉玮, 池家晟, 苏千翔, 陈铭夏, 江治, 孙洋洲, 上官文峰. 揭示ZnxCd1−xS固溶体光催化析氢中的直接-间接带隙跃迁机制[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100141 - . |
| [3] | 赵呈孝, 李昭霖, 吴东方, 杨小飞. SBA-15模板化共价三嗪框架增强光催化产氢[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100149 - . |
| [4] | 葛成艳, 胡佳伟, 刘星雨, 宋玉玺, 刘超, 邹志刚. 自集成黑色NiO团簇与ZnIn2S4微球实现S型电子转移机制下光热辅助制氢[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100154 - . |
| [5] | 陈芸, 邓代洁, 徐丽, 朱兴旺, 李赫楠, 孙成明. 共价键调控电荷转移以实现自供能电化学传感平台对重金属离子的灵敏分析[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100144 - . |
| [6] | 洪佳楠, 许辰宇, 刘烟, 黎昌棋, 王梦琳, 张彦威. 通过边缘活性位点调控解析光热催化中析氢与二氧化碳还原的界面竞争[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100099 - . |
| [7] | 韦梦兰, 欧晓霞, 王艺濛, 张梦圆, 滕飞, 王凯旋. S型异质结g-C3N4/Bi2WO6高效降解左氧氟沙星:性能、机理及降解路径[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100105 - . |
| [8] | 李静萍, 严素定, 吴佳曦, 程强, 王楷. LiFePO4改善无机/有机S型光催化剂的过氧化氢光合作用[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100104 - . |
| [9] | 吴琦, 王长华, 李莹莹, 张昕彤. 增强g-C3N4@BN范德华异质结界面上的三重态电子转移增强光催化合成H2O2[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100107 - . |
| [10] | 张凤英, 梅杨林, 蒋毓蔓, 郑申申, 郑凯波, 周莹. 瞬态吸收光谱在太阳能转化利用中的研究进展[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100118 - . |
| [11] | 王文龙, 郝文韬, 何浪, 乔佳, 李宁, 陈朝秋, 覃勇. 碳量子点/TiO2 S型异质结的能带和吸附工程促进光催化CO2甲烷化[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100116 - . |
| [12] | 蔡家杰, 程畅, 刘博文, 张建军, 姜传佳, 程蓓. CdS/DBTSO-BDTO S型异质结光催化制氢及其电荷转移动力学[J]. 物理化学学报, 2025, 41(8): 100084 - . |
| [13] | 袁乐汪, 彭垚垚, 管宗杰, 方煜. 二维共价有机框架作为光催化剂在有机合成中的研究进展[J]. 物理化学学报, 2025, 41(8): 100086 - . |
| [14] | 孟凡鹏, 赵飞, 林靖恺, 赵金生, 张华阳, 王少彬. 优化氮化碳纳米片/球形共轭聚合物S型异质结界面电场以促进析氢反应[J]. 物理化学学报, 2025, 41(8): 100095 - . |
| [15] | 王伟康, 吴亚栋, 张建军, 孟凯, 李金河, 王乐乐, 刘芹芹. 三聚氰胺泡沫支撑的S型硫铟锌镉/硫掺杂氮化碳异质结的绿色H2O2合成:协同界面电荷转移调控与局域光热效应[J]. 物理化学学报, 2025, 41(8): 100093 - . |
|
||