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
2秒前
科研通AI6.4的应助被xing采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
条鱼发布了新的文献求助10
6秒前
秋风的应助被XX采纳,获得50
7秒前
7秒前
地球发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
牛太虚发布了新的文献求助10
10秒前
kksk发布了新的文献求助10
13秒前
16秒前
DA发布了新的文献求助10
16秒前
ziguang完成签到,获得积分10
17秒前
xing_xing的应助被fin采纳,获得20
18秒前
19秒前
maxvesterpan完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
JenifferF完成签到,获得积分10
21秒前
追寻青旋发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
KAMINOU完成签到,获得积分10
23秒前
无花果的应助被ZHSME采纳,获得10
25秒前
科研通AI6.2的应助被zhuqing采纳,获得10
26秒前
初霜猫尾发布了新的文献求助20
26秒前
Fan完成签到,获得积分20
26秒前
DW的应助被小鱼采纳,获得10
27秒前
地球发布了新的文献求助10
28秒前
睡觉多会瞌睡的应助被DA采纳,获得10
28秒前
华仔的应助被DA采纳,获得10
28秒前
29秒前
30秒前
开心的饼干的应助被追寻青旋采纳,获得10
30秒前
哈比人linling完成签到,获得积分10
30秒前
大模型的应助被Fan采纳,获得10
31秒前
31秒前
34秒前
34秒前
高分求助中
(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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Biographisches Lexikon der hervorragenden Ärzte der letzten fünfzig Jahre [1880–1930]. Zugleich Fortsetzung des Biographischen Lexikons der hervorragenden Ärzte aller Zeiten und Völker 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7787126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9325699
关于积分的说明 20406860
捐赠科研通 7376102
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3322024
关于科研通互助平台的介绍 2469842
邀请新用户注册赠送积分活动 2338637