Interface Engineering between Photocatalyst and Cocatalyst: A Strategy for Enhancing Interfacial Charge Transfer and Water Oxidation of Layered Oxyhalides
Notice bibliographique
Résumé
Loading cocatalysts on photocatalysts is essential to enhance photocatalytic activity; however, the charge transfer from the photocatalyst to cocatalyst often governs the overall efficiency of the reactions. Nevertheless, their interface remains elusive and poses challenges for proactive control. The current study addresses the interface engineering to improve the O 2 evolution activity of oxyhalide photocatalysts by leveraging the unique band structures. Utilizing an oxyhalide Bi 4 NbO 8 Cl as a model photocatalyst, in which DFT calculations showed electrons and holes tend to accumulate in the fluorite and perovskite layer, respectively, we combined the exposure of the perovskite layer via acid treatment with the loading of water oxidation cocatalyst Ir species (hereafter denoted as IrO 2 ). This approach resulted in a 17-fold enhancement in the rate of evolution of the O 2 compared to unmodified pristine Bi 4 NbO 8 Cl. The observed O 2 evolution rate was markedly higher than that of the reported oxyhalide photocatalysts, with an apparent quantum efficiency reaching 16%. Various characterizations, including transient absorption spectroscopy, demonstrated that the significantly enhanced O 2 evolution was due to the efficient hole transfer between Bi 4 NbO 8 Cl and IrO 2, resulting from loading IrO 2 onto the perovskite layer (the hole accumulation layer) exposed through the acid treatment. By employing the surface-modified Bi 4 NbO 8 Cl as an O 2 evolution photocatalyst, we have achieved interparticle Z-scheme water splitting without any electron mediators. This research paves the way for rational control of photocatalyst-cocatalyst interface structures to improve the photocatalytic activities of various materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».