当前位置:
X-MOL 学术
›
Int. J. Hydrogen Energy
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Efficient spatial charge separation in the Ruddlesden-Popper phase-based S-scheme Fe2SnO4-g-C3N4 heterojunction for visible light-induced H2 generation
International Journal of Hydrogen Energy ( IF 8.1 ) Pub Date : 2024-01-20 , DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.01.102
Abhishek Gupta , Umair Alam , Nishith Verma
International Journal of Hydrogen Energy ( IF 8.1 ) Pub Date : 2024-01-20 , DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.01.102
Abhishek Gupta , Umair Alam , Nishith Verma
![]() |
A Ruddlesden-Popper (RP)-based Fe2 SnO4 (FSO) perovskite was coupled with g-C3 N4 (gCN) to fabricate an S-scheme heterojunction. The intimate heterojuction is formed by anchoring the FSO particles over gCN using ultrasonication followed by calcination. The internal electric field generated post-catalyst copuling faciliates the isolation and directional movement of photogenerated charge carriers. The FSO-gCN heterojunction with the S-scheme configuration shows a good light-harvesting capability and provides a significant number of active sites. The photocatalyst generated an impressive hydrogen rate of 1204 μmol g−1 h−1 . This rate is 3.7 and 133 times greater than that by gCN and FSO alone, respectively. Furthermore, the heterojunction shows an excellent photostability, experiencing only a marginal decrease in activity over 4 cycles. Such an improved photocatalytic performance is ascribed to the S-scheme charge transfer mechanism, corroborated by XPS analysis and radical trapping test. This study is instructive for the design of an efficient RP-based stannate S-scheme heterojunction for many photochemical reactions.
中文翻译:
在基于 Ruddlesden-Popper 相的 S 型 Fe2SnO4-g-C3N4 异质结中实现高效的空间电荷分离,用于可见光诱导的 H2 生成
基于 Ruddlesden-Popper (RP) 的 Fe2SnO4 (FSO) 钙钛矿与 g-C3N4 (gCN) 偶联以制备 S 型异质结。通过使用超声处理将 FSO 颗粒锚定在 gCN 上,然后进行煅烧,从而形成紧密的异质共轭。催化剂后耦合产生的内部电场促进了光生载流子的隔离和定向运动。具有 S 方案构型的 FSO-gCN 异质结显示出良好的光捕获能力,并提供了大量的活性位点。光催化剂产生了令人印象深刻的 1204 μmol g-1 h-1 氢速率。这一比率分别是单独使用 gCN 和 FSO 的 3.7 倍和 133 倍。此外,异质结显示出优异的光稳定性,在 4 个循环中活性仅略有下降。这种改进的光催化性能归因于 S 型电荷转移机制,XPS 分析和自由基捕获测试证实了这一点。这项研究对于为许多光化学反应设计高效的基于 RP 的锡酸盐 S 型异质结具有指导意义。
更新日期:2024-01-20
中文翻译:

在基于 Ruddlesden-Popper 相的 S 型 Fe2SnO4-g-C3N4 异质结中实现高效的空间电荷分离,用于可见光诱导的 H2 生成
基于 Ruddlesden-Popper (RP) 的 Fe2SnO4 (FSO) 钙钛矿与 g-C3N4 (gCN) 偶联以制备 S 型异质结。通过使用超声处理将 FSO 颗粒锚定在 gCN 上,然后进行煅烧,从而形成紧密的异质共轭。催化剂后耦合产生的内部电场促进了光生载流子的隔离和定向运动。具有 S 方案构型的 FSO-gCN 异质结显示出良好的光捕获能力,并提供了大量的活性位点。光催化剂产生了令人印象深刻的 1204 μmol g-1 h-1 氢速率。这一比率分别是单独使用 gCN 和 FSO 的 3.7 倍和 133 倍。此外,异质结显示出优异的光稳定性,在 4 个循环中活性仅略有下降。这种改进的光催化性能归因于 S 型电荷转移机制,XPS 分析和自由基捕获测试证实了这一点。这项研究对于为许多光化学反应设计高效的基于 RP 的锡酸盐 S 型异质结具有指导意义。