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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 负载于价带调控金属氧化物光催化剂AgTaO<sub>3</sub>上的Rh<sub>0.5</sub>Cr<sub>1.5</sub>O<sub>3</sub>实现太阳能驱动水分解

    摘要： 研究了价带调控光催化剂AgTaO3（带隙3.4 eV）的水分解性能提升。助催化剂筛选表明，Rh0.5Cr1.5O3助催化剂在化学计量比水分解制氢氧方面比Cr2O3、RuO2、NiO和Pt高效得多。Rh0.5Cr1.5O3助催化剂的最佳负载量为0.2 wt%。优化后的Rh0.5Cr1.5O3(0.2 wt%)/AgTaO3光催化剂在340 nm处的表观量子产率(AQY)达到约40%。在模拟太阳光照射下，该催化剂的光催化水分解太阳能制氢效率(STH)为0.13%。常压室温条件下可直观观察到该催化剂进行太阳能水分解时产生的气体气泡。

    关键词： Rh0.5Cr1.5O3助催化剂、价带调控光催化剂、太阳能水分解、表观量子产率、AgTaO3、太阳能制氢效率

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 二维Janus型III族硫属化合物多层膜中的高效全水分解：本征电场与空位缺陷的作用

    摘要： 二维（2D）范德华材料已被广泛用作水分解光催化剂，但其能量转换效率仍然较低?；诘谝恍栽砑扑?，我们证明二维Janus III族硫属化合物多层结构（InGaXY、M2XY和InGaX2，其中M=In/Ga；X,Y=S/Se/Te）是实现高效全水分解的潜力型光催化剂。与Janus单层结构相比，其本征电场能更显著地增强光生载流子的空间分离并改变能带排列。预测这些Janus多层结构可实现高达38.5%的理论太阳能制氢（STH）效率。更令人振奋的是，InGaSSe双层结构中的镓空位能将析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的过电位有效降低至仅靠光生载流子即可实现的水平。理论研究表明，二维Janus III族硫属化合物多层结构可作为高效全水分解光催化剂使用，且无需牺牲试剂辅助。

    关键词： 光催化水分解，Janus型III族硫属化合物，内建电场，第一性原理计算，太阳能制氢效率

    更新于2025-09-11 14:15:04