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Enhanced charge separation by continuous homojunction with spatially separated redox sites for hydrogen evolution

Nano Research 2023年第10期16卷 12323-12330页

作者： Mingyuan Yu Tongyu Wang Chengxi Huang Fang Wu Xuan Liu Hailing Huo Hanwen Jian Zikun Liang Jingjing Ma Erjun Kan Ang Li MIIT Key Laboratory of Semiconductor Microstructure and Quantum Sensing School of ScienceNanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094China College of Information Science and Technology Nanjing Forestry UniversityNanjing 210037China State Key Laboratory of High-efficiency Utilization of Coal and Green Chemical Engineering Ningxia UniversityYinchuan 750021China

Photocatalytic hydrogen generation represents a promising strategy for the establishment of a sustainable and environmentally friendly energy ***,the current solar-to-hydrogen conversion efficiency is not yet sufficient for practical hydrogen production,highlighting the need for further research and ***,we report the synthesis of a Sn-doped TiO_(2)continuous homojunction hollow sphere,achieved through controlled calcination *** incorporation of a gradient doping profile has been demonstrated to generate a gradient in the band edge energy,facilitating carrier orientation ***,the hollow sphere’s outer and inner sides provide spatially separated reaction sites allowing for the separate acceptance of holes and electrons,which enables the rapid utilization of carriers after *** a result,the hollow sphere TiO_(2)with gradient Sn doping exhibits a significantly increased hydrogen production rate of 20.1 mmol·g^(−1)·h^(−1).This study offers a compelling and effective approach to the designing and fabricating highly efficient nanostructured photocatalysts for solar energy conversion applications.

关键词： continuous homojunction spatially separated reaction sites charge separation hydrogen evolution

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