Synergizing interstitial K and substitutional O by dual-doping on carbon nitride for efficient CO2 photoreduction

光催化 材料科学 兴奋剂 吸收(声学) 煅烧 带隙 石墨氮化碳 氮化碳 氮化物 碳纤维 解吸 吸附 光化学 纳米技术 化学 物理化学 催化作用 光电子学 有机化学 复合材料 复合数 图层(电子)
作者
Liang Chen,Jiayin Yu,Ziying Lyu,Xueying Wen,Yifei Wang,Shihai Cao,Wenjing Wang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:642: 158550-158550 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.158550
摘要

Photocatalytic CO2 reduction is a promising tactic to fix surplus CO2 and generate high-value products. Non-metallic graphitic carbon nitride (CN) is a robust and inexpensive photocatalyst for CO2 reduction, yet its efficiency remains limited by poor light absorption, sluggish charge kinetics, and low surface area. Here, we report K and O dual-doped CN (K/O-CN) synthesized by facile molten salt calcination for efficient CO2 photoreduction. Distinctive from CN, K/O-CN owned regular nanorod structure and introduced cyano terminal groups, due to the reconstruction of C-N bond by interstitial K doping and substitutional doping of O within CN matrix. K/O-CN displayed a CO production rate of 4.5 ± 0.2 μmol g−1h−1, which was 7.5 times as much as pristine CN and surpassed the performance of O-CN or K-CN. The enhanced CO2 reduction of K/O-CN was derived from its enlarged surface area and pore volume, magnified CO2 adsorption capacity, and narrowed band gap with better visible light absorption. The dual-doping of K and O accelerated the charge separation and reinforced reduction potential with a more negative conduction band. DFT calculation reveals that dual-doping impeded charge recombination by increasing spatial distance between photoinduced electrons and holes and caused a kinetic preference for CO desorption.
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
逸晨发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
一介书生完成签到 ,获得积分10
2秒前
大大怪发布了新的文献求助10
3秒前
顾涵山发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
李十七完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
zzzkyt发布了新的文献求助10
6秒前
李十七发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
彭于晏应助七曜采纳,获得10
6秒前
肖雪依发布了新的文献求助10
8秒前
温暖雨灵发布了新的文献求助30
9秒前
小二郎应助逸晨采纳,获得10
9秒前
乐乐应助火柴盒采纳,获得10
10秒前
hahaha完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
可爱番茄完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
15秒前
16秒前
dhu_johnny完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
李十七发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
19秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
aldehyde应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
柯一一应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
帅男发布了新的文献求助10
20秒前
提拉米草完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3989645
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531805
关于积分的说明 11254983
捐赠科研通 3270372
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804966
邀请新用户注册赠送积分活动 882136
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809176