Boosting O2 Reduction and H2O Dehydrogenation Kinetics: Surface N‐Hydroxymethylation of g‐C3N4 Photocatalysts for the Efficient Production of H2O2

光催化 脱氢 材料科学 动力学 吸附 催化作用 动能 甲醛 物理化学 化学 有机化学 量子力学 物理
作者
Binyao Liu,Jinyan Du,Gaili Ke,Bi Jia,Yujie Huang,Huichao He,Yong Zhou,Zhigang Zou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (15) 被引量:159
标识
DOI:10.1002/adfm.202111125
摘要

Abstract g ‐C 3 N 4 photocatalysis is a safe and green approach for H 2 O 2 production, but the activity of pristine g ‐C 3 N 4 photocatalysts is unsatisfactory. At present, most of the modifications on g ‐C 3 N 4 photocatalysts for H 2 O 2 production have focused on thermodynamic processes, few have considered the kinetic aspects. Herein, the surface N ‐hydroxymethylation of g ‐C 3 N 4 photocatalysts for the efficient kinetic production of H 2 O 2 is reported. Through the reaction of formaldehyde with the amino moieties (–NH 2 ) on the g ‐C 3 N 4 surface, N ‐hydroxymethyls groups (‐NH‐CH 2 ‐OH) are introduced on typical g ‐C 3 N 4 photocatalysts. Relative to the pristine g ‐C 3 N 4 photocatalysts, the modified g ‐C 3 N 4 photocatalysts have over 1280% higher activity for H 2 O 2 production in pure water system, and impressive solar‐to‐chemical conversion efficiency. The experimental investigations and theoretical calculations reveal that the introduction of ‐NH‐CH 2 ‐OH on the g ‐C 3 N 4 photocatalysts does not change their morphology, light absorption intensity and edges, band positions, charge separation and transfer properties, but markedly improved the H 2 O dehydrogenation and O 2 adsorption properties of g ‐C 3 N 4 . As a result, the reduction kinetics of O 2 to H 2 O 2 on the g ‐C 3 N 4 photocatalysts with ‐NH‐CH 2 ‐OH is more energetically favorable. This work provides a useful reference and inspiration to achieve the effective modification of g ‐C 3 N 4 or other metal‐free photocatalysts from the kinetic perspective.
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
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
1秒前
伶俐妙海应助科研通管家采纳,获得40
1秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
666完成签到,获得积分20
1秒前
genomed应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4应助zzzq采纳,获得10
2秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
季萤完成签到 ,获得积分10
2秒前
雪满头应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
genomed应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
mzw完成签到 ,获得积分10
3秒前
圆圆发布了新的文献求助50
3秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
genomed应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
LiBang完成签到,获得积分10
3秒前
徐开心完成签到,获得积分10
4秒前
Hello应助changli采纳,获得10
5秒前
小白发布了新的文献求助10
5秒前
丁丁当当发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
魔幻的觅珍完成签到,获得积分10
6秒前
琳雨完成签到,获得积分10
6秒前
潘佳俊完成签到,获得积分10
8秒前
果果发布了新的文献求助10
8秒前
脱壳金蝉发布了新的文献求助10
8秒前
天天发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7254225
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8876152
关于积分的说明 18741156
捐赠科研通 6934796
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200062
关于科研通互助平台的介绍 2374745
邀请新用户注册赠送积分活动 2174888