国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

?納米中心/高能物理所AFM: Pd單原子結(jié)合S型異質(zhì)結(jié)，實(shí)現(xiàn)可見光驅(qū)動(dòng)高效產(chǎn)H2

太陽能驅(qū)動(dòng)水分解是一種實(shí)現(xiàn)可再生能源有效利用和零排放的可持續(xù)制H₂方法。為了實(shí)現(xiàn)高效的太陽能-H₂轉(zhuǎn)化，需要設(shè)計(jì)具有合適帶隙和高光生電荷分離/轉(zhuǎn)移效率的光催化劑。最近，有機(jī)-無機(jī)S型異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為納米尺度異質(zhì)結(jié)構(gòu)光催化劑設(shè)計(jì)的一個(gè)新方向，受到了人們的廣泛關(guān)注。

目前，已經(jīng)有許多關(guān)于g-C₃N₄/CdS的研究，但通過單原子催化劑(SA)調(diào)制g-C₃N₄/CdS S型異質(zhì)結(jié)的光催化產(chǎn)氫活性的報(bào)道很少。此外，在包含S型異質(zhì)結(jié)構(gòu)和SA的多元光催化系統(tǒng)的逐步合成時(shí)，傳統(tǒng)試錯(cuò)方法面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于成本低效、耗時(shí)、不可擴(kuò)展的能力等。在這種情況下，一個(gè)簡(jiǎn)單的一步法是非常可取的，盡管相關(guān)的研究也仍然缺乏。

近日，國(guó)家納米科學(xué)中心曾慶禱、劉剛和中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所鄭黎榮等首先采用第一性原理密度泛函理論(DFT)計(jì)算方法模擬了Pd-g-C₃N₄/CdS分級(jí)光催化劑的原子結(jié)構(gòu)、界面相互作用和熱力學(xué)參數(shù)。

團(tuán)隊(duì)在理論計(jì)算的指導(dǎo)下通過一鍋球磨法制備出Pd-g-C₃N₄/CdS分級(jí)光催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，g-C₃N₄與CdS之間的電子相互作用導(dǎo)致形成具有內(nèi)建電場(chǎng)介導(dǎo)的S型異質(zhì)結(jié)構(gòu)，這有助于光生電荷分離和轉(zhuǎn)移；同時(shí)，催化劑中Pd-S₃和Pd-N₂原子位點(diǎn)不僅能夠通過優(yōu)化Pd SAs的d帶中心來調(diào)制H吸附能，而且還可以通過Pd-S和Pd-N鍵提供超快電子轉(zhuǎn)移通道，起到了促進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移的作用。

因此，在一系列Pd-20% g-C₃N₄/CdS分級(jí)復(fù)合材料中，1% Pd-20% g-C₃N₄/CdS具有優(yōu)異的光催化活性，在420 nm處的AQE為28.8%，H₂產(chǎn)率為85.66 mmol h^-1g^-1，分別比20% g-C₃N₄/CdS和CdS NPs高約20倍和51.3倍。

此外，基于理論計(jì)算和系統(tǒng)表征結(jié)果，研究人員Pd-g-C₃N₄/CdS的光催化機(jī)理。首先，在可見光照射下，在g-C₃N₄納米粒子和CdS納米粒子的CB和VB中產(chǎn)生了光生電子-空穴對(duì)；隨后，部分位于CdS納米粒子的CB中的光生電子傳輸?shù)絞-C₃N₄納米粒子的VB中，并與由內(nèi)建電場(chǎng)和能帶彎曲驅(qū)動(dòng)的空穴重新結(jié)合(即一個(gè)S型的電子轉(zhuǎn)移通路)；同時(shí)，Pd SAs表現(xiàn)為通過Pd-N和Pd-S鍵積累光生電子的電子庫，光生電子還原吸附在Pd-g-C₃N₄/CdS復(fù)合材料表面的H產(chǎn)生H₂，而聚集在CdS納米粒子VB中的光生空穴被乳酸消耗。

綜上所述，Pd SAs和g-C₃N₄/CdS異質(zhì)結(jié)協(xié)同促進(jìn)了光生載流子的分離和遷移，從而顯著改善了光催化H₂生產(chǎn)性能。

S-Scheme g-C₃N₄/CdS heterostructures grafting single Pd atoms for ultrafast charge transport and efficient visible-light-driven H₂ evolution. Advanced Functional Materials, 2024. DOI: 10.1002/adfm.202402797

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/05/31/ce1b5e89a0/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

?納米中心/高能物理所AFM: Pd單原子結(jié)合S型異質(zhì)結(jié)，實(shí)現(xiàn)可見光驅(qū)動(dòng)高效產(chǎn)H2

相關(guān)推薦

?納米中心/高能物理所AFM: Pd單原子結(jié)合S型異質(zhì)結(jié)，實(shí)現(xiàn)可見光驅(qū)動(dòng)高效產(chǎn)H2