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Room Temperature Exsolution of Cds Nanodots on A-site Deficient Cotton-Ball Like Titanate Perovskite Nanoparticles for H2 Production Under Visible Light
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2023-11-03 , DOI: 10.1002/aenm.202301381 Shreyasi Chattopadhyay 1 , Aaron B Naden 1 , William S. J. Skinner 2 , Gwilherm Kerherve 2 , David J Payne 2 , John T. S. Irvine 1
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2023-11-03 , DOI: 10.1002/aenm.202301381 Shreyasi Chattopadhyay 1 , Aaron B Naden 1 , William S. J. Skinner 2 , Gwilherm Kerherve 2 , David J Payne 2 , John T. S. Irvine 1
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Exsolution of nanoparticles followed by chemical treatment (“chemistry at a point”) is a very exciting approach to the smart design of functional materials such as visible light active photocatalysts. Unfortunately, the usually utilized thermal reduction approach is not feasible for low melting point metals and compounds such as Cd and CdO. Here a hydrothermal approach to prepare exsolved CdS nanodots on cotton ball-like perovskite supports is described. The titanate-based photocatalyst is synthesized using a hydrothermal process followed by room-temperature sulfidation. The hydrothermal route directs A-site doping of Cd2+ via hydroxyl group incorporation in the titanate lattice. Formation of CdS via exsolution provides a high H2 production mass activity of 3050 µmol g−1 h−1 under visible light with only 5 mol.% Cd doping of the titanate. Moreover, the strong CdS-support interaction offers good cycling stability under UV–vis and visible light irradiation. This is the first report describing the exsolution of CdS nanodots at room temperature and shows its advantages for photocatalytic activity.
中文翻译：
可见光下 A 位缺陷棉球状钛酸钙钛矿纳米粒子上 Cds 纳米点的室温溶出用于制氢
纳米颗粒的溶出随后进行化学处理（“点化学”）是可见光活性光催化剂等功能材料智能设计的一种非常令人兴奋的方法。不幸的是，通常使用的热还原方法对于低熔点金属和化合物（例如 Cd 和 CdO）来说并不可行。这里描述了一种在棉球状钙钛矿载体上制备溶解的 CdS 纳米点的水热方法。钛酸酯基光催化剂是通过水热工艺和室温硫化合成的。水热途径通过钛酸盐晶格中的羟基引入 Cd 2+ 的 A 位掺杂。通过脱溶形成 CdS 可在可见光下提供 3050 µmol g −1 h −1 的高 H 2 生产质量活性，仅 5 mol.% Cd 掺杂钛酸盐。此外，强的 CdS-载体相互作用在紫外可见光和可见光照射下提供了良好的循环稳定性。这是第一份描述 CdS 纳米点在室温下溶出的报告，并显示了其光催化活性的优势。
更新日期：2023-11-03
中文翻译：
可见光下 A 位缺陷棉球状钛酸钙钛矿纳米粒子上 Cds 纳米点的室温溶出用于制氢
纳米颗粒的溶出随后进行化学处理（“点化学”）是可见光活性光催化剂等功能材料智能设计的一种非常令人兴奋的方法。不幸的是，通常使用的热还原方法对于低熔点金属和化合物（例如 Cd 和 CdO）来说并不可行。这里描述了一种在棉球状钙钛矿载体上制备溶解的 CdS 纳米点的水热方法。钛酸酯基光催化剂是通过水热工艺和室温硫化合成的。水热途径通过钛酸盐晶格中的羟基引入 Cd 2+ 的 A 位掺杂。通过脱溶形成 CdS 可在可见光下提供 3050 µmol g −1 h −1 的高 H 2 生产质量活性，仅 5 mol.% Cd 掺杂钛酸盐。此外，强的 CdS-载体相互作用在紫外可见光和可见光照射下提供了良好的循环稳定性。这是第一份描述 CdS 纳米点在室温下溶出的报告，并显示了其光催化活性的优势。
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