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Dopaje de cationes de aluminio en Ruddlesden-Popper Sr2TiO4 permite una evolución de hidrógeno fotocatalítica de alto rendimiento

Autores: He, Jingsheng; Han, Xiao; Xiang, Huimin; Ran, Ran; Wang, Wei; Zhou, Wei; Shao, Zongping

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Dopaje de cationes de aluminio en Ruddlesden-Popper Sr2TiO4 permite una evolución de hidrógeno fotocatalítica de alto rendimiento


Categoría

Energía

Subcategoría

Energías renovables

Palabras clave

Hidrógeno
División fotocatalítica del agua
óxidos de perovskita
Dopaje con cationes de aluminio
Rendimiento fotocatalítico
Perovskitas en fase RP

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El hidrógeno (H2) se considera un portador de energía prometedor y renovable para lograr un futuro sostenible. Entre las diversas rutas de producción de H2, la división fotocatalítica del agua ha recibido un interés particular; depende en gran medida de las propiedades ópticas y estructurales de los fotocatalizadores, como sus capacidades de absorción de luz solar, propiedades de transporte de portadores y cantidad de vacantes de oxígeno. Los óxidos de perovskita han sido ampliamente investigados como fotocatalizadores para la división fotocatalítica del agua para producir H2 debido a sus distintas propiedades ópticas, brechas de banda ajustables y excelente flexibilidad composicional/estructural. En este trabajo, se desarrolla una estrategia de dopaje con cationes de aluminio (Al3+) para mejorar el rendimiento fotocatalítico de los óxidos de perovskita Sr2TiO4 de Ruddlesden-Popper (RP) para la producción fotocatalítica de H2. Después de optimizar la concentración de sustitución de Al3+, Sr2Ti0.9Al0.1O4 exhibe una tasa de evolución de H2 superior de 331 mol h-1 g-1, que es aproximadamente 3 veces mejor que la de Sr2TiO4 bajo iluminación de luz de rango completo, debido a sus capacidades mejoradas de captura de luz, transferencia de carga facilitada y estructura de banda ajustada. Este trabajo presenta una estrategia de dopaje con cationes de Al3+ simple y útil para impulsar el rendimiento fotocatalítico de las perovskitas en fase RP para la división solar del agua.

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