view in publisher's site

A review of material aspects in developing direct Z-scheme photocatalysts

Photocatalysis utilizes solar energy to produce clean fuels such as hydrogen or generate highly reactive species to subsequently break the organic pollutants into clean end products. Direct Z-scheme heterostructured photocatalysts can overcome the fundamental shortcomings in conventional photocatalysts and thus enable this green technology in tackling the energy crisis and environmental problems at the same time. Various approaches and numerous materials have been attempted in the hope of achieving high efficiency and broad effectiveness for practical applications. This work intends to provide a comprehensive and timely review on direct Z-scheme photocatalysts from the material’s point of view. The formation mechanisms based on the driving forces of the charge transfer are firstly discussed to guide the material design. Three mechanisms, namely internal electric field, interfacial defect-induced charge transfer, and facet-induced charge transfer, are identified and summarized. Various material systems are then extensively discussed and compared according to their applications, followed by the emerging material modification strategies for performance improvement. Lastly, the review provides the perspectives for future development. It is expected that the insights of this up-to-date review could guide the material design and performance improvement of the direct Z-scheme systems to achieve their maximum potentials.Graphical abstractDownload : Download high-res image (313KB)Download : Download full-size image

مروری بر جنبه‌های مواد در توسعه فتوکاتالیست های طرح Z مستقیم

تجزیه و تحلیل نوری از انرژی خورشیدی برای تولید سوخت‌های پاک مانند هیدروژن یا تولید گونه‌های بسیار واکنش پذیر برای شکستن آلاینده‌های آلی به محصولات نهایی تمیز استفاده می‌کند. طرح مستقیم Z - فتوکاتالیست های هتروساختار می‌توانند بر کاستی‌های اساسی در فتوکاتالیست های معمولی غلبه کنند و در نتیجه این فن‌آوری سبز را در مقابله با بحران انرژی و مشکلات زیست‌محیطی به طور همزمان قادر سازند. رویکردهای مختلف و مواد متعددی به امید دستیابی به کارایی بالا و اثربخشی گسترده برای کاربردهای عملی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این کار در نظر دارد تا یک بررسی جامع و به موقع بر روی فتوکاتالیست های طرح Z مستقیم از دیدگاه مواد انجام دهد. مکانیزم‌های شکل‌گیری براساس نیروهای محرک انتقال بار ابتدا برای هدایت طراحی ماده مورد بحث قرار می‌گیرند. سه مکانیزم، یعنی میدان الکتریکی داخلی، انتقال بار ناشی از نقص سطحی و انتقال بار ناشی از صفحه، شناسایی و خلاصه می‌شوند. سپس سیستم‌های مواد مختلف با توجه به کاربردشان به طور گسترده مورد بحث و مقایسه قرار گرفته و به دنبال آن استراتژی‌های اصلاح مواد در حال ظهور برای بهبود عملکرد قرار می‌گیرند. در نهایت، این بررسی چشم‌اندازهایی را برای توسعه آینده فراهم می‌کند. انتظار می‌رود که دیدگاه‌های این بررسی به روز بتواند طراحی مواد و بهبود عملکرد سیستم‌های طرح Z مستقیم را برای دستیابی به حداکثر پتانسیل‌ها هدایت کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.