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Z‐Scheme Photocatalytic Systems for Solar Water Splitting

机译：Z-Scheme光催化系统用于太阳能分解

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摘要

As the world decides on the next giant step for the renewable energy revolution, scientists have begun to reinforce their headlong dives into the exploitation of solar energy. Hitherto, numerous attempts are made to imitate the natural photosynthesis of plants by converting solar energy into chemical fuels which resembles the “Z‐scheme” process. A recreation of this system is witnessed in artificial Z‐scheme photocatalytic water splitting to generate hydrogen (H ). This work outlines the recent significant implication of the Z‐scheme system in photocatalytic water splitting, particularly in the role of electron mediator and the key factors that improve the photocatalytic performance. The Review begins with the fundamental rationales in Z‐scheme water splitting, followed by a survey on the development roadmap of three different generations of Z‐scheme system: 1) PS‐A/D‐PS (first generation), 2) PS‐C‐PS (second generation), and 3) PS‐PS (third generation). Focus is also placed on the scaling up of the “leaf‐to‐tree” challenge of Z‐scheme water splitting system, which is also known as Z‐scheme photocatalyst sheet. A detailed investigation of the Z‐scheme system for achieving H evolution from past to present accompanied with in‐depth discussion on the key challenges in the area of Z‐scheme photocatalytic water splitting are provided.
机译：随着世界为可再生能源革命迈出下一步的重大步伐，科学家已开始加强对太阳能开发的深入研究。迄今为止，已进行了许多尝试，通过将太阳能转化为类似于“ Z方案”过程的化学燃料来模仿植物的自然光合作用。人工Z方案光催化水分解产生氢（H）见证了该系统的重新开发。这项工作概述了Z方案系统在光催化水分解中的最新重要意义，特别是在电子介体的作用以及改善光催化性能的关键因素方面。审查从Z方案水分解的基本原理开始，然后对三种不同Z方案系统的发展路线图进行了调查：1）PS‐A / D‐PS（第一代），2）PS‐A / D‐PS（第一代） C‐PS（第二代）和3）PS‐PS（第三代）。 Z方案水分解系统（也称为Z方案光催化剂片材）的“从叶到树”挑战的扩大也受到关注。提供了从过去到现在实现Z演变的Z方案系统的详细研究，并深入讨论了Z方案光催化水分解领域的关键挑战。

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