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:145
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
GG完成签到,获得积分10
刚刚
石家豪完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.3应助th采纳,获得10
1秒前
2秒前
狂野从蕾完成签到 ,获得积分10
2秒前
赤练仙子完成签到,获得积分10
2秒前
akz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
sibo完成签到,获得积分10
5秒前
怂怂完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
在水一方应助zoie0809采纳,获得10
8秒前
斯文败类应助yy采纳,获得10
9秒前
sky完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
CodeCraft应助wm采纳,获得10
10秒前
倩倩完成签到,获得积分20
11秒前
平淡的香岚完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
黎光发布了新的文献求助10
15秒前
不知道取什么昵称完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
dapan0622完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
11发布了新的文献求助500
19秒前
19秒前
哈基米完成签到,获得积分10
19秒前
脑洞疼应助风堇采纳,获得10
19秒前
野性的亦玉完成签到,获得积分10
20秒前
酷波er应助清脆的惜筠采纳,获得10
20秒前
wanci应助Ldq采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
就生鸭发布了新的文献求助10
23秒前
H-China发布了新的文献求助10
23秒前
wm发布了新的文献求助10
23秒前
陈塘鱼完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 1000
Relationship between smartphone usage in changes of ocular biometry components and refraction among elementary school children 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6335875
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8151850
关于积分的说明 17119973
捐赠科研通 5391447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2857587
邀请新用户注册赠送积分活动 1835162
关于科研通互助平台的介绍 1685903