Abstract 2D Ruddlesden─Popper (RP) halide perovskites are attracting increasing research interest due to their enhanced stability compared to 3D perovskites. However, the quantum confinement effect of bulk organic spacers hinders the separation and transport of photo‐generated carriers. Here, a multiple aromatic ring spacer, 3‐benzothiophene methylammonium (BTMA), is developed for a new 2D RP perovskite. The BTMA spacer is demonstrated, with a significant dipole moment, can impair the influence of the quantum confinement effect, and the presence of S atoms or thiophene is favorable for enhancing the interaction between organic spacers and inorganic sheets, improving the stability of perovskites. The perovskite photodetector with BTMA as spacers displays higher device performance than the control sample with 1‐naphthalene methylammonium (NMA) as spacers. Importantly, the outstanding stability of BTMA‐based perovskite films and devices is also confirmed under moisture, heat, and illumination conditions. Combining the asymmetric coplanar nanogap electrode architecture, the photodetectors' enhanced responsivity, detectivity, and external quantum efficiency of 314 A W −1 , 3.4 × 10 13 Jones, and 865%, respectively, are demonstrated. Importantly, the nanogap photodetectors display promising self‐power characteristics, which makes them attractive for numerous energy‐efficient applications. The work highlights a new route toward developing high‐performance 2D RP perovskite‐based photodetectors with excellent long‐term stability.

Pore-tailoring by utilizing the inherent iron mineral in coal for highly microporous activated carbon (AC) preparation for boosting adsorption ability is a promising strategy. In this work, AC-XFeS2 (X indicates the contents of pyrite in coal, 0–3 wt.%) was prepared via blending demineralized Taixi coal and pyrite and followed by CO2 and steam co-activation. The iron minerals transformation, AC physicochemical textural development and performance were investigated by various analyses. The results indicate that: (1) Pyrite (FeS2) can transform into magnetite (Fe3O4) and hematite (Fe2O3) during CO2 and steam co-activation. Pyrite declines the graphitization degree and enhances the increment of AC's C=O, COO, and π–π* content. Pyrite favors the increase of AC's micropore porosity. High SBET and Smic of 1587 m2/g and 949 m2/g of AC-1FeS2 were achieved, which is higher by 13.5% and 83.6% than AC of 1398 m2/g and 517 m2/g, respectively. (2) The CO2 adsorption capacity of AC-1FeS2 is up to 2.06 mmol/g at 25 °C and 1.0 bar, which is higher by 11.3% than 1.85 mmol/g of AC. The enhancement of micropore by pyrite is the main aspect of improving CO2 capture. (3) AC-1FeS2 presents maximum MB adsorption capacity, reaching 63.3 mg/g, which is higher by 19.3% than 53.3 mg/g of AC. A serious of kinetics models was studied and the MB adsorption process could be better reflected by Pseudo second-order kinetics (R2=0.9538). The enhanced pore-filling, π–π* stacking and C=O complexation are one aspect of improving MB removal. In addition, the effect of Fe-O bonds or magnetic particles including Fe3O4 also enhances MB removal. The results of this investigation could provide new avenues and theoretical support for cost-effective AC with highly microporous production by utilizing high-iron-sulfur coal, to some extent, guide the actual industrial application.

The dissolution of active atoms under operating potential will lead to a decline in their oxygen evolution reaction (OER) performance, thus preventing the current highly active catalysts from being practically applicable in industrial water electrolysis. Here, we propose a sequential leaching strategy to utilize the dynamic restructuring and enhance the chemical bond strength for highly active and stable OER. Modeling on nickel-iron sulfides (NiFe-S), we introduced and utilized foreign Mo dopant preleaching as the sacrificial agent to alleviate the oxidation corrosion of partial M─S bonds. Operando spectroscopic reveal that foreign Mo dopant leach from the matrix and then adsorb on the surface of NiFe O(S)OH as molybdate at lower OER potential. The crystal occupation hamiltonian population analysis uncovers that the charge transfer from molybdate into NiFe O(S)OH will enhance bond energy of M─S, thus preventing further S and Fe/Ni leaching. By manipulating ion leaching, the resulting active phase achieves an ultralow overpotential of 250 mV at 400 mA cm −2 and high stability of more than 3,700 h at 100 mA cm −2 . An industrial water electrolysis equipment using our catalysts delivered ultralow energy consumption of 4.30 kWh m −3 H2 and record stability over 250 h (2,300 h lifetime by epitaxial method with 10% attenuation) under a high working current of 8,000 mA. The hydrogen production cost of US$2.46/kg H2 aligns with the green hydrogen cost target set by the European Commission for the coming decade.