Enhanced visible-light photocatalytic activity of bioi/biocl heterojunctions: Key role of crystal facet combination

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 6, 2015, Pages 3540-3551

  Sun, Liming ^a,b   Xiang, Li ^a   Zhao, Xian ^a   Jia, Chun Jiang ^a   Yang, Jun ^c   Jin, Zhao ^a   Cheng, Xiufeng ^a   Fan, Weiliu ^a  

^a SHANDONG UNIVERSITY   (China)

^b JIANGSU NORMAL UNIVERSITY   (China)

^c INSTITUTE OF PROCESS ENGINEERING   (China)

Author keywords

crystal facet engineering; directional transfer of carriers; first principles study; heterojunction photocatalysts; internal electric fields

Indexed keywords

CALCULATIONS; COMPLEXATION; ELECTRIC FIELDS; HETEROJUNCTIONS; LATTICE MISMATCH; LIGHT; PHOTOCATALYSIS; PHOTOCATALYSTS;

CRYSTAL FACETS; FIRST-PRINCIPLES STUDY; INTERNAL ELECTRIC FIELDS; PHOTOCATALYTIC ACTIVITIES; PHOTOCATALYTIC PERFORMANCE; PHOTOGENERATED ELECTRONS; THEORETICAL CALCULATIONS; VISIBLE LIGHT PHOTOCATALYTIC ACTIVITY;

CRYSTAL ORIENTATION;

EID: 84930938143     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs501631n     Document Type: Article

References (50)

1. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37-38 10.1038/238037a0
2. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W. Y.; Bahnemann, D. W. Chem. Rev. 1995, 95, 69-96 10.1021/cr00033a004
3. Zou, Z. G.; Ye, J. H.; Sayama, K.; Arakawa, H. Nature 2001, 414, 625-627 10.1038/414625a
4. Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science 2001, 293, 269-271 10.1126/science.1061051
5. Maeda, K.; Teramura, K.; Lu, D. L.; Takata, T.; Saito, N.; Inoue, Y.; Domen, K. Nature 2006, 440, 295-295 10.1038/440295a
6. Varghese, O. K.; Paulose, M.; LaTempa, T. J.; Grimes, C. A. Nano Lett. 2009, 9, 731-737 10.1021/nl803258p
7. Yi, Z. G.; Ye, J. H.; Kikugawa, N.; Kako, T.; Ouyang, S. X.; Stuart-Williams, H.; Yang, H.; Cao, J. Y.; Luo, W. J.; Li, Z. S.; Liu, Y.; Withers, R. L. Nat. Mater. 2010, 9, 559-564 10.1038/nmat2780
8. Lü, X. J.; Huang, F. Q.; Mou, X. L.; Wang, Y. M.; Xu, F. F. Adv. Mater. 2010, 22, 3719-3722 10.1002/adma.201001008
9. Wang, Q.; Zhang, M. A.; Chen, C. C.; Ma, W. H.; Zhao, J. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7976-7979 10.1002/anie.201001533
10. Zhang, J.; Xu, Q.; Feng, Z.; Li, M.; Li, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 1766-1769 10.1002/anie.200704788
11. Kudo, A.; Miseki, Y. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 253-278 10.1039/B800489G
12. Hou, Y.; Zuo, F.; Dagg, A.; Feng, P. Y. Nano Lett. 2012, 12, 6464-6473 10.1021/nl303961c
13. Kim, E. S.; Nishimura, N.; Magesh, G.; Kim, J. Y.; Jang, J. W.; Jun, H.; Kubota, J.; Domen, K.; Lee, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5375-5383 10.1021/ja308723w
14. Yan, S. C.; Lv, S. B.; Li, Z. S.; Zou, Z. G. Dalton Trans. 2010, 39, 1488-1491 10.1039/B914110C
15. Liu, X. J.; Pan, L. K.; Lv, T.; Lu, T.; Zhu, G.; Sun, Z.; Sun, C. Q. Catal. Sci. Technol. 2011, 1, 1189-1193 10.1039/c1cy00109d
16. Hong, S. J.; Lee, S.; Jang, J. S.; Lee, J. S. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1781-1787 10.1039/c0ee00743a
17. Ge, L.; Han, C. C.; Liu, J. Appl. Catal., B 2011, 108-109, 100-107 10.1016/j.apcatb.2011.08.014
18. Wang, Y. J.; Shi, R.; Lin, J.; Zhu, Y. F. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2922-2929 10.1039/c0ee00825g
19. Pan, C. S.; Xu, J.; Wang, Y. J.; Li, D.; Zhu, Y. F. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1518-1524 10.1002/adfm.201102306
20. An, X. Q.; Yu, J. C.; Wang, Y.; Hu, Y. M.; Yu, X. L.; Zhang, G. J. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8525-8531 10.1039/c2jm16709c
21. Yang, M. Q.; Weng, B.; Xu, Y. J. Langmuir 2013, 29, 10549-10558 10.1021/la4020493
22. Zhou, W. J.; Yin, Z. Y.; Du, Y. P.; Huang, X.; Zeng, Z. Y.; Fan, Z. X.; Liu, H.; Wang, J. Y.; Zhang, H. Small 2013, 9, 140-147 10.1002/smll.201201161
23. Zhang, H. J.; Liu, L.; Zhou, Z. RSC Adv. 2012, 2, 9224-9229 10.1039/c2ra20881d
24. Dotan, H.; Sivula, K.; Graetzel, M.; Rothschild, A.; Warren, S. C. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 958-964 10.1039/C0EE00570C
25. Abdi, F. F.; Firet, N.; Van de Krol, R. ChemCatChem 2013, 5, 490-496 10.1002/cctc.201200472
26. Jeong, H. W.; Jeon, T. H.; Jang, J. S.; Choi, W.; Park, H. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 9104-9112 10.1021/jp400415m
27. Zhang, N.; Yang, M. Q.; Tang, Z. R.; Xu, Y. J. ACS Nano 2014, 8, 623-633 10.1021/nn405242t
28. Zhang, X.; Ai, Z. H.; Jia, F. L.; Zhang, L. Z. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 747-753 10.1021/jp077471t
29. Chang, X. F.; Huang, J.; Cheng, C.; Sui, Q.; Sha, W.; Ji, G. B.; Deng, S. B.; Yu, G. Catal. Commun. 2010, 11, 460-464 10.1016/j.catcom.2009.11.023
30. Zhang, W. D.; Zhang, Q.; Dong, F. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 6740-6746 10.1021/ie400615f
31. Xiong, J. Y.; Cheng, G.; Li, G. F.; Qin, F.; Chen, R. RSC Adv. 2011, 1, 1542-1553 10.1039/c1ra00335f
32. Ye, L. Q.; Zan, L.; Tian, L. H.; Peng, T. Y.; Zhang, J. J. Chem. Commun. 2011, 47, 6951-6953 10.1039/c1cc11015b
33. Guan, M. L.; Xiao, C.; Zhang, J.; Fan, S. J.; An, R.; Cheng, Q. M.; Xie, J. F.; Zhou, M.; Ye, B. J.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10411-10417 10.1021/ja402956f
34. Fang, Y. F.; Huang, Y. P.; Yang, J.; Wang, P.; Cheng, G. W. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 1593-1600 10.1021/es103422j
35. Zhang, J.; Shi, F. J.; Lin, J.; Chen, D. F.; Gao, J. M.; Huang, Z. X.; Ding, X. X.; Tang, C. C. Chem. Mater. 2008, 20, 2937-2941 10.1021/cm7031898
36. Ai, Z. H.; Ho, W.; Lee, S.; Zhang, L. Z. Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 4143-4150 10.1021/es9004366
37. Li, Y. Y.; Wang, J. S.; Yao, H. C.; Dang, L. Y.; Li, Z. J. J. Mol. Catal. A: Chem. 2011, 334, 116-122 10.1016/j.molcata.2010.11.005
38. Jiang, J.; Zhao, K.; Xiao, X. Y.; Zhang, L. Z. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4473-4476 10.1021/ja210484t
39. Clark, S. J.; Segall, M. D.; Pickard, C. J.; Hasnip, P. J.; Probert, M. J.; Refson, K.; Payne, M. C. Z. Kristallogr. 2005, 220, 567-570
40. Ceperley, D. M.; Alder, B. J. Phys. Rev. Lett. 1980, 45, 566-569 10.1103/PhysRevLett.45.566
41. Rappe, A. M.; Rabe, K. M.; Kaxiras, E.; Joannopoulos, J. D. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1990, 41, 1227-1230 10.1103/PhysRevB.41.1227
42. Keramidas, K. G.; Voutsas, G. P.; Rentzeperis, P. I. Z. Kristallogr. 1993, 205, 35-40 10.1524/zkri.1993.205.Part-1.35
43. Keller, E.; Kraemer, V. Z. Naturforsch., B 2005, 60, 1255-1263
44. Monkhorst, H. J.; Pack, J. Phys. Rev. B: Solid State 1976, 13, 5188-5192 10.1103/PhysRevB.13.5188
45. Ma, T. Y.; Dai, S.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7281-7285 10.1002/anie.201403946
46. Li, Q.; Meng, H.; Yu, J. G.; Xiao, W.; Zheng, Y. Q.; Wang, J. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 1176-1185 10.1002/chem.201303446
47. Jo, W. J.; Jang, J.; Kong, K.; Kang, H. J.; Kim, J. Y.; Jun, H.; Parmar, K. P. S.; Lee, J. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 3147-3151 10.1002/anie.201108276
48. Bai, X. J.; Wang, L.; Zong, R. L.; Zhu, Y. F. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 9952-9961 10.1021/jp402062d
49. Zhu, Y. Y.; Liu, Y. F.; Lv, Y. H.; Ling, Q.; Liu, D.; Zhu, Y. F. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 13041-13048 10.1039/C4TA01807A
50. Wang, L.; Shang, J.; Hao, W. C.; Jiang, S. Q.; Huang, S. H.; Wang, T. M.; Sun, Z. Q.; Du, Y.; Dou, S. X.; Xie, T. F.; Wang, D. J.; Wang, J. O. Sci. Rep. 2014, 7, 7384 10.1038/srep07384