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2024 article

C,N Doped TiO2 Nanoparticles with Abundant Surface Ti3+ and Oxygen Vacancies for Visible-Light Photocatalytic Hydrogen Production

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2Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Broadening the light absorption range and enhancing the surface activity of photocatalysts represent a pressing necessity for realizing visible-light photocatalytic hydrogen production. Here, the sol–gel method and microwave hydrothermal method were used to obtain C and N codoped (C,N codoped) TiO 2 nanoparticles, which significantly improved their photocatalytic hydrogen production performance under visible light. The C,N codoping introduces impurity energy levels, which narrows the band gap and promotes visible-light absorption. More importantly, the C,N codoping also induces abundant surface O V and Ti 3+ . These defects can capture the photogenerated electrons, which promotes the separation of photogenerated carriers and enables electron transfer to the surface for the reduction of H*. Density functional theory (DFT) calculations confirm that the O V and Ti 3+ can significantly reduce the Gibbs free energy of H* adsorption and desorption on the C,N/TiO 2 nanoparticles surface, promoting the kinetics of hydrogen evolution. Impressively, the optimal C,N/TiO 2 can achieve an average hydrogen evolution rate of 610 μmol g –1 h –1 under visible light (λ = 400 nm) and an apparent quantum yield of 1.05%, while pure TiO 2 has no performance under visible light irradiation. This work will inspire the development and study of visible-light photocatalysts for photocatalytic hydrogen production.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
C,N Doped TiO<sub>2</sub> Nanoparticles with Abundant Surface Ti<sup>3+</sup> and Oxygen Vacancies for Visible-Light Photocatalytic Hydrogen Production
Date Crossref
06/09/2024
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Yunnan University Institute of International Rivers and Eco-Security pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Kunming Institute of Precious Metals pays non établi dans la notice
    Institution
  • School of Materials and Energy Yunnan Key Laboratory for Micro/Nano Materials & Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Yunnan Precious Metals Laboratory Co. pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Institute of International Rivers and Eco-Security — Yunnan University, Kunming Institute of Precious Metals et Yunnan Key Laboratory for Micro/Nano Materials & Technology — School of Materials and Energy, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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