Realizing Photocatalytic Overall Water Splitting by Modulating the Thickness‐Induced Reaction Energy Barrier of Fluorenone‐Based Covalent Organic Frameworks

光催化 材料科学 分解水 芴酮 载流子 共价键 光化学 共价有机骨架 氧气 析氧 化学工程 光催化分解水 纳米技术 光电子学 催化作用 化学 物理化学 复合材料 有机化学 电化学 多孔性 聚合物 工程类 电极
作者
Rongchen Shen,Chaochao Qin,Lei Hao,Xiuzhi Li,Peng Zhang,Xin Li
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (39) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/adma.202305397
摘要

Direct photocatalytic hydrogen and oxygen evolution from water splitting is an attractive approach for producing chemical fuels. In this work, a novel fluorenone-based covalent organic framework (COF-SCAU-2) is successfully exfoliated into ultrathin three-layer nanosheets (UCOF-SCAU-2) for photocatalytic overall water splitting (OWS) under visible light. The ultrathin structures of UCOF-SCAU-2 greatly enhance carrier separation, utilization efficiency, and the exposure of active surface sites. Surprisingly, UCOF-SCAU-2 exhibits efficient photocatalytic OWS performance, with hydrogen and oxygen evolution rates reaching 0.046 and 0.021 mmol h-1 g-1 , respectively, under visible-light irradiation, whereas bulk COF-SCAU-2 shows no activity for photocatalytic OWS. Charge-carrier kinetic analysis and DFT calculations confirm that reducing the thickness of the COF nanosheets increases the number of accessible active sites, reduces the distance for charge migration, prolongs the lifetimes of photogenerated carriers, and decreases the Gibbs free energy of the rate-limiting step compared to nonexfoliated COFs. This work offers new insights into the effect of the layer thickness of COFs on photocatalytic OWS.
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
sunsunsun完成签到,获得积分10
刚刚
哎嘤斯坦完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
sweetbearm应助潦草采纳,获得10
3秒前
sunsunsun发布了新的文献求助10
3秒前
酷波er应助Mars采纳,获得10
4秒前
迪士尼在逃后母完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
我是老大应助su采纳,获得10
5秒前
hhh发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
科研通AI5应助魏伯安采纳,获得10
8秒前
8秒前
神可馨完成签到 ,获得积分10
9秒前
Hangerli发布了新的文献求助20
9秒前
HealthyCH完成签到,获得积分10
9秒前
li完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
ononon发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
liu完成签到,获得积分10
15秒前
LWJ发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
大反应釜完成签到,获得积分10
17秒前
TT发布了新的文献求助10
20秒前
Jenny发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
完美凝竹发布了新的文献求助10
22秒前
我是站长才怪应助细腻沅采纳,获得10
23秒前
JG完成签到 ,获得积分10
23秒前
hhh完成签到,获得积分20
23秒前
科研通AI5应助想瘦的海豹采纳,获得10
24秒前
随性完成签到 ,获得积分10
24秒前
自由的信仰完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
28秒前
28秒前
夏夏发布了新的文献求助10
29秒前
打打应助Hangerli采纳,获得10
31秒前
完美凝竹完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108173
关于积分的说明 9287913
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540119
邀请新用户注册赠送积分活动 716941
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709824