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Visible light induced H2 evolution on the hetero-junction Ag/NiO prepared by nitrate route

DOI:10.1016/j.solener.2018.11.066 期刊:Solar Energy 出版年份:2019 更新时间:2025-09-04 15:30:14
摘要: The photo-electrochemical study of the hetero-junction Ag/NiO (5/95 wt%) prepared in situ by nitrate route was investigated to assess its photoactivity for the hydrogen production upon visible light. The X-ray diffraction pattern shows narrow peaks of Ag and NiO. The direct optical gap of the sensitizer NiO (1.51 eV) is well matched to the solar spectrum. It acts as n-type semiconductor and the potential of its conduction band (?0.35 VSCE), determined from the capacitance measurement, is more negative than the H2O/H2 level (~?0.3 VSCE), yielding water reduction under visible light; the photoactivity peaks at pH ~ 13. The excited electrons are transferred to Ag clusters, to reduce water into gaseous hydrogen owing to the low H2-over-voltage (~160 μmol). A quantum conversion efficiency of 0.11% is reported under visible light (3.42 × 1018 photons s?1) within ~10 min with an evolution rate of 96 μmol h?1 mg?1. The catalyst was tested for several successive photocatalytic cycles, a de-activation effect of ~7% per cycle is observed, thus proving its stability and repeatability. The heating of the catalyst under dynamic vacuum at 250 °C restores the initial photoactivity.
作者: R. Bagtache,I. Sebai,K. Abdmeziem,M. Trari
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Investigating the photoactivity of the hetero-junction Ag/NiO (5/95 wt%) prepared by nitrate route for hydrogen production upon visible light.

The hetero-junction Ag/NiO (5/95 wt%) is efficient for hydrogen liberation with a rate evolution of 96 μmol h?1 mg?1 under visible light. The catalyst shows stability and repeatability, with the initial photoactivity being restorable by heating under dynamic vacuum at 250 °C.

The study reports a de-activation effect of ~7% per cycle in the photocatalytic activity, indicating a need for further optimization to enhance stability.

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