view in publisher's site

Improvement of photocatalytic hydrogen generation of leaves-like CdS microcrystals with a surface decorated by dealloyed Pt-Co nanoparticles

Highlights•Pt-Cox alloy nanoparticles as a cocatalyst of CdS were applied for H2 generation.•The H2 generation rate of PtCox/CdS is higher than that of Co/CdS and Pt/CdS.•The activity of photocatalytic is enhanced after Pt-Cox NPs dealloying treatment.•Dealloyed Pt-Cox NPs could further promote separation of photo-generated carriers.AbstractHerein, we report the platinum-cobaltx (Pt-Cox) nanoparticles (NPs) as a cocatalyst were synthesized by solvothermal method, and then modified on the surface of cadmium sulfide (CdS) via means of photoinduced deposition. Under visible light irradiation, the hydrogen generation rate of Pt3Co/CdS reached to 45.09 mmol·h−1·g−1 (QE = 46.01%, λ = 420 nm), which was 2.7 times and 1.8 times higher than that of Co/CdS and Pt/CdS, respectively. The high photocatalytic performance could be attributed to the strong synergistic effect between Pt and Co. Astoundingly, the photocatalytic activity was enhanced after the Pt-Cox NPs by acid treatment. The hydrogen production activity of Pt3Co-HNO3-5h/CdS was high up to 48.66 mmol·h−1·g−1 (QE = 54.36%, λ = 420 nm), which was better than that of Pt3Co/CdS. It is proved that the enhanced photocatalytic activity was mainly due to the dealloyed Pt3Co NPs resulted in low coordination sites of Pt on the surface and provided more active sites, which enhanced the ability to capture photo-generated electrons, thus promoted the effective separation of carriers. In addition, XRD implied that Co atoms enter the Pt structure to form Pt-Co alloy phase. TEM showed that Pt-Co NPs has a polyhedral structure with size of about 13–15 nm. SEM/XPS revealed that Pt3Co NPs has been successfully decorated onto the surface of CdS. UV–Vis spectra of CdS nanoparticles interpreted its trait in visible light adsorption. PL spectra and I-T curves indicated that the Pt3Co-HNO3-5h/CdS and Pt3Co/CdS have higher electrons and holes separation efficiency.Graphical abstractPtCox alloy nanoparticles as a cocatalyst of CdS were applied for photocatalytic hydrogen generation reaction. Under visible light irradiation, the hydrogen generation rate of PtCox/CdS is significantly higher than that of Co/CdS and Pt/CdS. To our surprise, the performance of photocatalytic was further improved after PtCox NPs dealloying treatment.Download : Download high-res image (151KB)Download : Download full-size image

پیشرفت تولید hydrogen هیدروژن از برگ‌ها - مانند CdS microcrystals با سطحی که توسط نانوذرات Pt - Co تزیین شده بود.

Highlights - نانوذرات آلیاژ Pt - کاکس به عنوان a از CdS برای تولید H [ ۲ ] اعمال شد. نرخ تولید H [ ۲ ] of / CdS بالاتر از that / CdS و Pt / CdS است. فعالیت فتوکاتالیتیک بعد از treatment dealloying NPs های Pt - کاکس افزایش یافت. NPs های Pt - کاکس با استفاده از روش solvothermal سنتز شدند، و سپس روی سطح سولفید کادمیم (Pt)از طریق رسوب photoinduced سنتز شدند. تحت تابش نور مریی، سرعت تولید هیدروژن of / CdS به ۴۵.۰۹ mmol / h - ۱ (QE برابر ۴۲۰ نانومتر)رسید، که ۲.۷ برابر و ۱.۸ برابر بیشتر از that / CdS و Pt / CdS بود. عملکرد فتوکاتالیتیک بالا را می توان به اثر synergistic قوی بین Pt و Co. Co. نسبت داد، فعالیت فتوکاتالیتیک بعد از NPs های Pt - کاکس با تیمار اسیدی افزایش یافت. فعالیت تولید هیدروژن با HNO۳ - ۵ h / CdS بالا تا ۴۸.۶۶ mmol / h - ۱ (WR = ۵۴.۳۶ %، λ = ۴۲۰ نانومتر)، که بهتر از Pt۳Co / CdS بود، بالا بود. ثابت شده‌است که فعالیت فتوکاتالیتیک افزایش یافته عمدتا به علت the Pt۳Co NPs بود که منجر به هماهنگ‌سازی کم نانوذرات روی سطح شد و محل‌های فعال تری فراهم کرد، که توانایی جذب الکترون‌های تولید شده را افزایش داد، بنابراین جداسازی موثر حامل‌ها را افزایش داد. علاوه بر این، XRD نشان داد که اتم‌های Co وارد ساختار Pt برای تشکیل فاز آلیاژ Pt - Co می‌شوند. TEM نشان داد که NPs Pt - Co دارای ساختار polyhedral با اندازه حدود ۱۳ تا ۱۵ نانومتر است. SEM نشان داد که NPs Pt۳Co با موفقیت به سطح of (CdS)مزین شده‌است. طیف‌های UV - vis، ویژگی خود را در جذب نور مریی، تفسیر کردند. طیف‌های PL و I - T نشان دادند که the - ۵ h / CdS و Pt۳Co / CdS دارای الکترون‌ها و حفره‌های جدایی efficiency.Grap hical abstractPtCox abstractPtCox به عنوان a از nanoparticles [ CdS ] برای واکنش تولید هیدروژن کاتدی بکار گرفته شدند. تحت تابش نور مریی، نرخ تولید هیدروژن of / CdS به طور قابل‌توجهی بیشتر از that / CdS و Pt / CdS است. برای سورپرایز ما، عملکرد of بعد از load PtCox NPs بارگیری مجدد بهبود یافت: تصویر res (۱۵۱ کیلوبایت)بارگیری: تصویر با اندازه کامل دانلود کنید.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Renewable Energy, Sustainability and the Environment
  • ترجمه مقاله Renewable Energy, Sustainability and the Environment
  • مقاله انرژی تجدید پذیر، پایداری و محیط زیست
  • ترجمه مقاله انرژی تجدید پذیر، پایداری و محیط زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.