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New Versatile Synthetic Route for the Preparation of Metal Phosphate Decorated Hydrogen Evolution Photocatalysts.
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-01-08 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03475 Lu Chen 1 , Yi Zhao 1 , Jingyao Yang 1 , Dan Liu 1 , Xiaofeng Wei 2 , Xuxu Wang 1 , Yuanhui Zheng 1
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-01-08 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03475 Lu Chen 1 , Yi Zhao 1 , Jingyao Yang 1 , Dan Liu 1 , Xiaofeng Wei 2 , Xuxu Wang 1 , Yuanhui Zheng 1
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Photocatalytic hydrogen generation will benefit from the realization of more active but less expensive cocatalysts compared with noble metal counterparts. Herein we developed a universal vapor deposition method that selectively uses the thermal decomposition products of sodium hypophosphite as a phosphorus source for the fabrication of inexpensive and highly efficient metal phosphate (MPi) modified CdS nanorods. We find that the modification with a bimetal phosphate (i.e., 5 wt % NiCoPi) leads to an activity enhancement by a factor of approximately 52 in boosting visible-light-driven hydrogen evolution relative to the pristine CdS nanorods. The photocatalyst exhibits a high hydrogen generation rate of 13.44 mmol·g-1·h-1, which is much higher than that of its single metal counterparts (NiPi, 8.70 mmol·g-1·h-1; CoPi, 5.79 mmol·g-1·h-1) and 1 wt % Pt modified CdS (1.33 mmol·g-1·h-1). Its apparent quantum efficiency reaches 23.5% at 420 nm. Furthermore, it also shows remarkable photostability for eight consecutive cycles of photocatalytic activity tests with total reaction time of 24 h. The excellent photocatalytic performance of the photocatalyst is believed to be associated with the in situ formed NiICoP and NiCoIIIPi cocatalysts, which not only play an important role in photogenerated charge separation but also provide highly active catalytic reaction sites for the corresponding hydrogen evolution reaction and the sacrificial agent oxidation reaction.
中文翻译：
金属磷酸盐修饰的析氢光催化剂制备新的通用合成路线。
与贵金属相比，光催化制氢将受益于活性更高但价格更便宜的助催化剂的实现。本文中，我们开发了一种通用的气相沉积方法，该方法选择性地使用次磷酸钠的热分解产物作为磷源，以制造廉价且高效的金属磷酸盐（MPi）改性的CdS纳米棒。我们发现，相对于原始的CdS纳米棒，用双金属磷酸盐（即5 wt％NiCoPi）进行的修饰导致活性提高了约52倍，从而促进了可见光驱动的氢的释放。该光催化剂具有13.44 mmol·g-1·h-1的高氢气生成速率，远高于其单金属对应物（NiPi，8.70 mmol·g-1·h-1； CoPi，5）。79 mmol·g-1·h-1）和1 wt％的Pt改性CdS（1.33 mmol·g-1·h-1）。它的表观量子效率在420 nm时达到23.5％。此外，它还显示了八个连续的光催化活性测试连续循环，总反应时间为24小时，具有出色的光稳定性。据信，光催化剂的出色光催化性能与原位形成的NiICoP和NiCoIIIPi助催化剂有关，它们不仅在光生电荷分离中起重要作用，而且还为相应的析氢反应和牺牲反应提供了高活性的催化反应位点。剂氧化反应。它还显示出了八个连续的光催化活性测试连续周期，总反应时间为24 h的出色光稳定性。据信，光催化剂的出色光催化性能与原位形成的NiICoP和NiCoIIIPi助催化剂有关，它们不仅在光生电荷分离中起重要作用，而且还为相应的析氢反应和牺牲反应提供了高活性的催化反应位点。剂氧化反应。它还显示出了八个连续的光催化活性测试连续周期，总反应时间为24 h的出色光稳定性。据信，光催化剂的出色光催化性能与原位形成的NiICoP和NiCoIIIPi助催化剂有关，它们不仅在光生电荷分离中起重要作用，而且还为相应的析氢反应和牺牲反应提供了高活性的催化反应位点。剂氧化反应。
更新日期：2020-01-09
中文翻译：
金属磷酸盐修饰的析氢光催化剂制备新的通用合成路线。
与贵金属相比，光催化制氢将受益于活性更高但价格更便宜的助催化剂的实现。本文中，我们开发了一种通用的气相沉积方法，该方法选择性地使用次磷酸钠的热分解产物作为磷源，以制造廉价且高效的金属磷酸盐（MPi）改性的CdS纳米棒。我们发现，相对于原始的CdS纳米棒，用双金属磷酸盐（即5 wt％NiCoPi）进行的修饰导致活性提高了约52倍，从而促进了可见光驱动的氢的释放。该光催化剂具有13.44 mmol·g-1·h-1的高氢气生成速率，远高于其单金属对应物（NiPi，8.70 mmol·g-1·h-1； CoPi，5）。79 mmol·g-1·h-1）和1 wt％的Pt改性CdS（1.33 mmol·g-1·h-1）。它的表观量子效率在420 nm时达到23.5％。此外，它还显示了八个连续的光催化活性测试连续循环，总反应时间为24小时，具有出色的光稳定性。据信，光催化剂的出色光催化性能与原位形成的NiICoP和NiCoIIIPi助催化剂有关，它们不仅在光生电荷分离中起重要作用，而且还为相应的析氢反应和牺牲反应提供了高活性的催化反应位点。剂氧化反应。它还显示出了八个连续的光催化活性测试连续周期，总反应时间为24 h的出色光稳定性。据信，光催化剂的出色光催化性能与原位形成的NiICoP和NiCoIIIPi助催化剂有关，它们不仅在光生电荷分离中起重要作用，而且还为相应的析氢反应和牺牲反应提供了高活性的催化反应位点。剂氧化反应。它还显示出了八个连续的光催化活性测试连续周期，总反应时间为24 h的出色光稳定性。据信，光催化剂的出色光催化性能与原位形成的NiICoP和NiCoIIIPi助催化剂有关，它们不仅在光生电荷分离中起重要作用，而且还为相应的析氢反应和牺牲反应提供了高活性的催化反应位点。剂氧化反应。
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