Tailoring well-ordered, highly crystalline carbon nitride nanoarrays via molecular engineering for efficient photosynthesis of H2O2

光合作用 氮化碳 氮化物 纳米技术 碳纤维 光催化 化学 催化作用 材料科学 化学工程 有机化学 复合材料 工程类 复合数 图层(电子) 生物化学
作者
Jundie Hu,Chen Cao,Hongbin Yang,Fengyi Yang,Jiafu Qu,Xiaogang Yang,Wei Sun,Liming Dai,Chang Ming Li
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:317: 121723-121723 被引量:89
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121723
摘要

Small-scale on -site artificial photosynthesis of H 2 O 2 from O 2 and H 2 O is an ideal sustainable route. In particularly, g-C 3 N 4 is a very popular catalyst, nevertheless, its photocatalytic activity is severely inhibited by the random migration and rapid recombination of photogenerated carriers. Herein, a well-ordered highly-crystalline g-C 3 N 4 nanoarray with conjugated electron donor-acceptor structure (denoted as PDI/CNA) is rationally designed for efficient H 2 O 2 production to imitate the photosynthesis of natural plants. Both experimental and DFT investigations demonstrate that the tailored PDI/CNA effectively improve charges utilization via eliminating deep defect trapping sites, and reduce its Gibbs free energy (ΔG) of rate-determining step (*HOOH→H 2 O 2 ). As a result, the optimized PDI/CNA exhibits a superior H 2 O 2 production rate of 1605.32 μmol g −1 h −1 and a high apparent quantum yield of 27.18% (λ = 400 nm). This work sheds light on promoting H 2 O 2 photosynthesis by regulating the crystalline structure of g-C 3 N 4 and rationally designing spatially separated redox centers. • Photosynthesis of H 2 O 2 on -site production via 2e - oxygen reduction reaction. • Well-ordered highly-crystalline g-C 3 N 4 nanoarray for efficient charges utilization. • Conjugated electron donor-acceptor structure for spatially separated redox centers. • Reduced Gibbs free energy (ΔG) of rate-determining step (*HOOH→H 2 O 2 ). • Superior H 2 O 2 production rate of 1605.32 μmol g −1 h −1 and AQY of 27.18% (λ = 400 nm).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
pluto应助rh1006采纳,获得10
2秒前
顺利的梦柏完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
wanci应助潘盼盼采纳,获得10
6秒前
L同学完成签到,获得积分20
7秒前
hhhh发布了新的文献求助10
10秒前
崔雪峰完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
静一静完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
zzz发布了新的文献求助10
16秒前
陈晚拧完成签到 ,获得积分10
16秒前
无际的星空下完成签到,获得积分10
17秒前
hhhh完成签到,获得积分10
17秒前
kezhang完成签到,获得积分10
19秒前
李健应助IMXIAOXIN采纳,获得10
19秒前
19秒前
jt给Henry的求助进行了留言
20秒前
20秒前
佩琪完成签到,获得积分10
20秒前
要吃虾饺吗完成签到,获得积分10
21秒前
内向寒云发布了新的文献求助10
23秒前
听闻韬声依旧完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
水薄荷完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
无聊完成签到,获得积分10
30秒前
无花果应助念姬采纳,获得10
33秒前
潘盼盼发布了新的文献求助10
34秒前
JamesPei应助忧郁凡灵采纳,获得10
34秒前
洁净衬衫发布了新的文献求助10
35秒前
Akim应助留胡子的夜柳采纳,获得10
36秒前
CodeCraft应助TOJNRU采纳,获得10
37秒前
彭于晏应助小智采纳,获得10
38秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
wpz发布了新的文献求助10
43秒前
陈思完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966399
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511837
关于积分的说明 11160190
捐赠科研通 3246481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793425
邀请新用户注册赠送积分活动 874438
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804388