Entropy-Increasing Single-Atom Photocatalysts Strengthening the Polarization Field for Boosting H2O Overall Splitting into H2

密度泛函理论 催化作用 极化(电化学) 分解水 氢原子 材料科学 光催化 原子物理学 化学物理 物理 物理化学 光化学 化学 计算化学 烷基 有机化学 生物化学
作者
Jiaqi Huang,Shan Yang,Shujuan Jiang,Chuanzhi Sun,Shaoqing Song
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:12 (23): 14708-14716 被引量:45
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c05014
摘要

Entropy-increasing single-atom photocatalytic systems with a strengthened polarization field have been constructed by confining Ni atoms within interlayers of g-C3N4 nanotubes (Ni-C3N4Ts) by directly using the hydrothermal method for H2O overall splitting into H2 fuel. Theoretical and experimental results indicate that single-atom confinement increases the entropy of the system, which induces a strengthened polarization field, resulting in the smooth transfer of photogenerated e– and h+ from Ni-C3N4T interlayers to surface Ni-(s-triazine)4 active sites via Ni–N bonds as channels. Stable stoichiometric H2 and O2 evolution rates with an optimal solar-to-H2 efficiency of 1.23% have been obtained under AM 1.5 G solar simulator irradiation. Mechanistic studies based on density functional theory (DFT) calculations and in situ DRIFTS measurement confirm that abundant active sites for H2O overall splitting on the surface of the entropy-increasing single-atom system play the key role in translation, rotation, and transformation of protons and H2O intermediates for H2O reduction and oxidation.
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
2秒前
阿kkk发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研小贩发布了新的文献求助10
3秒前
吴学仕完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
HJ发布了新的文献求助10
5秒前
盈盈水间完成签到,获得积分10
5秒前
功不唐捐完成签到,获得积分10
5秒前
鲤鱼白玉完成签到,获得积分10
5秒前
哈哈完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
阿kkk完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
大个应助新的旅程采纳,获得10
10秒前
GZ了呀完成签到,获得积分20
11秒前
鹿小娇关注了科研通微信公众号
12秒前
科目三应助一滴水采纳,获得30
12秒前
wangrswjx完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
liwu完成签到 ,获得积分10
15秒前
现代孤晴完成签到,获得积分10
16秒前
jeronimo完成签到,获得积分10
16秒前
旋转鸡爪子应助1900采纳,获得10
16秒前
pluto应助阿维采纳,获得10
17秒前
18秒前
你吼发布了新的文献求助10
19秒前
易达发布了新的文献求助30
19秒前
PL发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
西瓜完成签到,获得积分10
21秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
22秒前
功不唐捐发布了新的文献求助10
23秒前
bkagyin应助封皮人采纳,获得10
24秒前
nan发布了新的文献求助10
24秒前
雪糕发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3998724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3538169
关于积分的说明 11273611
捐赠科研通 3277151
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1807423
邀请新用户注册赠送积分活动 883867
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 810070