journal article·2024

Advances in the heterostructures for enhanced hydrogen production efficiency: a comprehensive review

Chen-Yo Tsai, Wei-Hsuan Chang, Ming-Yen Lu, Lih-Juann Chen

Nanoscale· Volume 16· Issue 35
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Abstract

The growing global energy demand and heightened environmental consciousness have contributed to the increasing interest in green energy sources, including hydrogen production. However, the efficacy of this technology is contingent upon the efficient separation of charges, high absorption of sunlight, rapid charge transfer rate, abundant active sites and resistance to photodegradation. The utilization of photocatalytic heterostructures coupling two materials has proved to be effective in tackling the aforementioned challenges and delivering exceptional performance in the production of hydrogen. The present article provides a comprehensive overview of operational principles of photocatalysis and the combination of photocatalytic and piezo-catalytic applications with heterostructures, including the transfer behavior and mechanisms of photoexcited non-equilibrium carriers between the materials. Furthermore, the effects of recent advances and state-of-the-art designs of heterostructures on hydrogen production are discussed, offering practical approaches to form heterostructures for efficient hydrogen production.
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Research context

OpenAlex topics: Advanced Photocatalysis Techniques · Copper-based nanomaterials and applications · Catalytic Processes in Materials Science

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

College of Semiconductor Research, National Tsing Hua University, Hsinchu 300, Taiwan

Department of Materials Science and Engineering, National Tsing Hua University, Hsinchu 300, Taiwan

Funding

National Science Council

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