与掺杂量子点太阳能制氢gydF4y2Ba

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章gydF4y2BaACS应用能源材料亚博网站下载gydF4y2Ba,研究人员讨论了Ti的效用gydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_2gydF4y2BaMXene量子点/ 1 d cd奈米棒掺杂氮与高效光催化剂氢进化的异质结构。gydF4y2Ba

研究:gydF4y2BaNitrogen-Doped Ti3C2 MXene量子点/ 1 d cd奈米棒异质结光催化剂的高效氢进化。gydF4y2Ba图片来源:肖恩·亨佩尔/ Shutterstock.comgydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

太阳能光催化分解水的氢合成技术是一种理想的可再生能源解决方案应对严重的能源问题。花了巨大的工作和实质性的进步,使光催化材料的极其有效的氢进化能力。亚博网站下载gydF4y2Ba

创建非常有效和稳定的氢光催化材料仍然是一个高度进化所需的策略。亚博网站下载gydF4y2Ba

一个潜在的研究焦点光催化水分解是硫化镉(cd)。然而,大量的研究表明,快速光诱导的重组载体的cd和照片是一个重要的腐蚀现象,严重阻碍了光催化氢合成效率。gydF4y2Ba

为了实现高效光催化水分解,合理改变cd创建先进的复合光催化材料是最好的措施。亚博网站下载结合使用时:建立垂直,论文已经被视为一个成功的方法,增加光催化制氢的效率,因为他们可以防止photocarriers的重组。gydF4y2Ba

创新TigydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_2gydF4y2BaMXene是一个二维(2 d)分层材料具有特殊的物理化学稳定性,杰出的电子电导率,和丰富的活性催化网站。gydF4y2Ba

近年来,研究的焦点已经转移到生产量子点与2 d MXene层结构材料。亚博网站下载高电子耦合效应和密切相互作用可显著提高有效转移和分离的photocarriers异质结表面。gydF4y2Ba

功能异质结光催化剂gydF4y2Ba

在这项研究中,作者讨论了功能异质结光催化剂的发展由nitrogen-doped TigydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_2gydF4y2BaMXene量子点(N-MQDs)支持合理1 d cd奈米棒。gydF4y2Ba

N-MQDs / cd显示性能优越的光催化氢合成效率17094摩尔ggydF4y2Ba^1gydF4y2BahgydF4y2Ba^1gydF4y2Ba。N-MQDs / cd展出的光降解苯酚的有效活动由于其强氧化能力。相当大的性能提升是主要归因于高导电Ti的协同互动gydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_2gydF4y2BaMXene量子点和1 d cd奈米棒的能级匹配,大大提高了分离和转移photogenerated运营商。gydF4y2Ba

团队证明,该材料可以控制使用多功能MXene催化剂材料的能带结构。亚博网站下载自组装方法设计了准备小说NMQDs / cd材料光催化制氢通过加载N-MQDs 1 d CdS纳米棒的表面上。亚博网站下载gydF4y2Ba

研究人员评估了H小说异质结光催化剂的光催化性能gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba代下可见光。生产氢的效率为14.79倍的纯CdS纳米棒。优秀的载体分离效率产生的特殊的异质结可能导致催化活性明显增强。研究结果表明,钛gydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_2gydF4y2BaMXene量子点是一个强大的助催化剂光催化HgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba生产。gydF4y2Ba

观察gydF4y2Ba

纯cd的价带和N-MQDs / cd是1.61和1.74 V,分别。gydF4y2Ba

纯粹的cd和N-MQDs / cd的平带电位-0.93和-0.66 V,分别和导带位置(ECB)进一步确定为-0.79和-0.52 V,分别。gydF4y2Ba

N-MQDs / cd和cd有不同费米能级(EF) 1.64 eV和1.43 eV,分别。当暴露于N-MQDs / 120分钟cd - 3.0%,矿化率增加到91.36%,但纯cd矿化酚只有25.67%。结果显示总有机碳(TOC)的实验中,制成的复合N-MQDs和cd的百分比为3.0%显著影响苯酚的矿化。gydF4y2Ba

N-MQDs / cd - 3.0%的动能率0.0306分钟gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba苯酚降解的12.41倍纯粹的cd。gydF4y2Ba

只有39.04%的酚污染物在120分钟的纯photodegraded cd。gydF4y2Ba

复合N-MQDs / cd - 3.0%显示了卓越的光催化降解活性的98.36%在相同的辐照时间。添加NMQDs大大提高了氢N-MQDs / cd和生产效率达到17094μmol hgydF4y2Ba^1gydF4y2BaggydF4y2Ba^1gydF4y2Ba在可见光。N-MQDs / cd异质结光催化剂有14.79倍的氢进化活动纯粹的cd。gydF4y2Ba

的电荷转移电阻安装N-MQDs / cd - 3.0%只有3.57,远低于纯cd催化剂。三个峰的存在N 1 s频谱为397.7,398.6,和399.6 eV,支持氮掺杂的功效。gydF4y2Ba

促进光催化HgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba进化gydF4y2Ba

本研究阐明功能NMQDs / cd异质结构综合的发展促进光催化HgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba进化。gydF4y2Ba

发达稳定的催化剂显示异常photogenerated载体分离和转移能力由于协同作用和健壮的界面交互。电荷利用率提高了N-MQDs和CdS纳米棒之间紧密的界面效应,抑制了光诱导的运营商的快速重组。gydF4y2Ba

N-MQDs / cd - 17094年3.0%异质结构综合表现出优越的制氢μmol hgydF4y2Ba^1gydF4y2BaggydF4y2Ba^1gydF4y2Ba和一个有效的光降解率的12.41倍和14.79倍比原始CdS纳米棒。gydF4y2Ba

作者提到,该快速、高效制备方法开辟了一条新途径的概念和设计有效的催化剂MXene基于量子点的转换太阳能。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

叮,L。,曾庆红,S。张,W。gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba(2022)Nitrogen-Doped TigydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_2gydF4y2BaMXene量子点/ 1 d cd奈米棒异质结光催化剂的高效氢进化。gydF4y2BaACS应用能源材料亚博网站下载gydF4y2Ba。gydF4y2Bahttps://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.2c02001gydF4y2Ba

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