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 金属 氮化碳 碳纤维 催化作用 带隙 化学工程 纳米技术 氮化物 光电子学 化学 复合数 复合材料 冶金 工程类 生物化学 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:126
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
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
子强完成签到,获得积分10
刚刚
干净柏柳发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
天天快乐应助heiztcasino采纳,获得10
1秒前
机灵的胡萝卜完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
卤西瓜的科研蛋完成签到,获得积分10
1秒前
yc发布了新的文献求助10
1秒前
Donby发布了新的文献求助30
2秒前
普鲁卡因完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
十三不靠发布了新的文献求助10
3秒前
semigreen发布了新的文献求助10
3秒前
完美世界应助gwentea采纳,获得10
3秒前
李爱国应助自由的馒头采纳,获得10
3秒前
顾年完成签到,获得积分20
3秒前
loong发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
高高烨磊完成签到,获得积分20
4秒前
冬日毛衣应助737采纳,获得10
4秒前
朴实曼岚完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
user发布了新的文献求助10
6秒前
万能图书馆应助aaa采纳,获得10
6秒前
6秒前
风吹似夏完成签到,获得积分10
6秒前
hhh完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
高大的觅松完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
soso发布了新的文献求助10
8秒前
领导范儿应助ShuY采纳,获得10
8秒前
zzwwill完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
小二郎应助南松采纳,获得10
9秒前
9秒前
munire发布了新的文献求助10
9秒前
9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
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Stackable Smart Footwear Rack Using Infrared Sensor 300
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4603484
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4012177
关于积分的说明 12422449
捐赠科研通 3692673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2035749
邀请新用户注册赠送积分活动 1068916
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 953403