Doping-induced metal–N active sites and bandgap engineering in graphitic carbon nitride for enhancing photocatalytic H2 evolution performance

光催化 兴奋剂 材料科学 石墨氮化碳 吸收(声学) 金属 氮化碳 电子转移 密度泛函理论 催化作用 带隙 光化学 化学工程 纳米技术 氮化物 光电子学 化学 计算化学 复合材料 有机化学 冶金 工程类 图层(电子)
作者
Xiaohui Yu,Haiwei Su,Jian‐Ping Zou,Qinqin Liu,Lele Wang,Hua Tang
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:43 (2): 421-432 被引量:88
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(21)63849-4
摘要

Durable and inexpensive graphitic carbon nitride (g-C3N4) demonstrates great potential for achieving efficient photocatalytic hydrogen evolution reduction (HER). To further improve its activity, g-C3N4 was subjected to atomic-level structural engineering by doping with transition metals (M = Fe, Co, or Ni), which simultaneously induced the formation of metal–N active sites in the g-C3N4 framework and modulated the bandgap of g-C3N4. Experiments and density functional theory calculations further verified that the as-formed metal–N bonds in M-doped g-C3N4 acted as an “electron transfer bridge”, where the migration of photo-generated electrons along the bridge enhanced the efficiency of separation of the photogenerated charges, and the optimized bandgap of g-C3N4 afforded stronger reduction ability and wider light absorption. As a result, doping with either Fe, Co, or Ni had a positive effect on the HER activity, where Co-doped g-C3N4 exhibited the highest performance. The findings illustrate that this atomic-level structural engineering could efficiently improve the HER activity and inspire the design of powerful photocatalysts.
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
zhangruiii发布了新的文献求助10
1秒前
charon发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
刘刘完成签到,获得积分10
3秒前
xhj发布了新的文献求助10
4秒前
CodeCraft应助MarIe采纳,获得30
5秒前
5秒前
sky关注了科研通微信公众号
6秒前
大乐完成签到,获得积分10
6秒前
平常的毛豆应助霖宸羽采纳,获得10
6秒前
CipherSage应助临时演员采纳,获得10
6秒前
绾绾发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI5应助13656479046采纳,获得10
7秒前
7秒前
小Q啊啾发布了新的文献求助10
7秒前
1101592875应助老疯智采纳,获得10
8秒前
nj发布了新的文献求助10
8秒前
北海给北海的求助进行了留言
9秒前
Xingkun_li发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
称心绮完成签到,获得积分10
13秒前
李爱国应助Aexxx1采纳,获得10
13秒前
今后应助小Q啊啾采纳,获得10
14秒前
香蕉觅云应助早早采纳,获得10
15秒前
完美世界应助今天开组会采纳,获得10
15秒前
16秒前
科研通AI5应助困的晕福福采纳,获得30
16秒前
万能图书馆应助jialin采纳,获得10
17秒前
nj完成签到,获得积分10
17秒前
zyfqpc应助绾绾采纳,获得10
18秒前
18秒前
nbnbaaa发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
李爱国应助豪哥真爱科研采纳,获得10
19秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 1000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3769376
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3314591
关于积分的说明 10172117
捐赠科研通 3029740
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1662441
邀请新用户注册赠送积分活动 794966
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 756475