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J-GLOBAL ID：202002266474825851   整理番号：20A0634829

空間電荷分離を促進するためのII型/II型バンド整列:高効率光触媒水素と酸素発生のためのG-C_3N_4量子ドット/a-TiO_2/R-TiO_2の事例研究【JST・京大機械翻訳】

Type-II/type-II band alignment to boost spatial charge separation: a case study of g-C₃N₄ quantum dots/a-TiO₂/r-TiO₂ for highly efficient photocatalytic hydrogen and oxygen evolution

著者 (7件)： Zhou Bing-Xin (Department of Applied Physics, School of Physics and Electronics, Hunan University, Changsha 410082, China. [e-mail] [e-mail]) ,  Ding Shuang-Shuang ,  Wang Yan ,  Wang Xiao-Rui ,  Huang Wei-Qing ,  Li Kai ,  Huang Gui-Fang
資料名： Nanoscale  (Nanoscale)
巻： 12  号： 10  ページ： 6037-6046  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2323A  ISSN： 2040-3364  CODEN： NANOHL  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 太陽エネルギー変換のための重要な因子である効率的な空間電荷分離と移動は,主にヘテロ接合の界面におけるバンド端のエネルギー整列に依存する。ここでは,0D/0DタイプII(T-II)/T-IIヘテロ接合の構築が,概念実証として,TiO_2とグラファイト窒化炭素(g-C_3N_4)の三成分ヘテロ接合を取ることにより,長距離電荷分離を不均一に達成する有効な戦略であることを報告した。3番目の成分として,g-C_3N_4量子ドット(QCN)を,アナターゼ(a-TiO_2)とルチル(R-TiO_2)から成る市販のP25に,商業的に利用可能なDegussa P25とQCN溶液を簡単に混合し,続いて熱処理することにより実現した。a-TiO_2,R-TiO_2およびQCNの間の強い結合および整合バンド構造は,新規T-II/T-IIヘテロ接合の構築をもたらし,それは,光生成電子および正孔の空間分離および移動を促進した。さらに,QCNは光吸収の強化に重要な役割を果たす。特に,独特の0D/0D構造は光触媒反応のための豊富な活性部位の利点を有する。その結果,最適化されたQCN/a-TiO_2/R-TiO_2ヘテロ接合は,光触媒H_2とO_2発生の増強を示し,特に水素発生速度(49.3μmol h(-1))は可視光照射下で裸のP25の11.7倍であり,リサイクル実験で証明されたように十分な触媒安定性を示した。著しく増強された光触媒活性は,ヘテロ接合の界面,次元および成分におけるエネルギー準位アラインメントの相乗効果に起因すると考えられる。本研究は,光触媒水分解のための新しいヘテロ接合の設計に向けてのステッピングを提供する。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *空間電荷 ,  *触媒 ,  正孔 ,  ヘテロ接合 ,  ルチル ,  界面 ,  グラファイト ,  アナターゼ ,  光触媒反応 ,  *量子ドット ,  *光触媒 ,  活性部位 ,  *電荷分離 ,  最適化 ,  *アラインメント

分類 (1件)： 光化学一般  (CB08010U)

タイトルに関連する用語 (9件)： 空間電荷 ,  促進 ,  バンド整列 ,  高効率 ,  光触媒 ,  水素 ,  酸素発生 ,  量子ドット ,  研究