Ultrahigh Performance H2O2 Generation by Single‐Atom Fe Catalysts with N/O Bidentate Ligand via Oxalic Acid and Oxygen Molecules Activation

催化作用 吸附 草酸 齿合度 分子 光化学 光催化 配体(生物化学) 密度泛函理论 电子转移 过氧化氢 活化能 化学 材料科学 金属 无机化学 物理化学 计算化学 有机化学 受体 生物化学
作者
Mingming Zhang,Cui Lai,Fuhang Xu,Danlian Huang,Tianjue Hu,Bisheng Li,Liguo Shen,Shiyu Liu,Yukui Fu,Ling Li,Lin Tang,Liang Chen
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (34) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/smll.202301817
摘要

Single-atom catalysts (SACs) for photocatalytic hydrogen peroxide (H2 O2 ) generation are researched but it is still challenging to obtain high H2 O2 yields. Herein, graphite carbon nitride (FeSA /CN) confined single Fe atoms with N/O coordination is prepared, and FeSA /CN shows high H2 O2 production via oxalic acid and O2 activation. Under visible light illumination, the concentration of H2 O2 generated by FeSA /CN can achieve 40.19 mM g-1 h-1 , which is 10.44 times higher than that of g-C3 N4 . The enhanced H2 O2 generation can be attributed to the formation of metal-organic complexes and rapid electron transfer. Moreover, the O2 activation of photocatalysts is revealed by 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine oxidation. The results display that the O2 activation capacity of FeSA /CN is higher than that of g-C3 N4 , which facilitates the formation of H2 O2 . Finally, density functional theory calculation demonstrates that O2 is chemically adsorbed on Fe atomic sites. The adsorption energy of O2 is enhanced from -0.555 to -1.497 eV, and the bond length of OO is extended from 1.235 to 1.292 Å. These results exhibit that the confinement of single Fe atoms can promote O2 adsorption and activation. Finally, the photocatalytic mechanism is elaborated, which provides a deep understanding for SACs-catalyzed H2 O2 generation.
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
ccc完成签到,获得积分10
刚刚
叁金完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
嘻嘻完成签到,获得积分20
2秒前
共享精神应助慕迎蕾采纳,获得10
2秒前
大个应助Apr9810h采纳,获得10
2秒前
怕孤单的sky应助zz采纳,获得30
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
上官若男应助ayayaya采纳,获得10
3秒前
谢幼枫完成签到,获得积分10
4秒前
阿渺完成签到,获得积分10
4秒前
动点子智慧完成签到,获得积分10
4秒前
整齐的翠花完成签到,获得积分10
4秒前
思源应助积极废物采纳,获得10
5秒前
笑到死应助大方的花瓣采纳,获得10
5秒前
英俊的铭应助june采纳,获得10
6秒前
Tim发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
Muzz发布了新的文献求助10
8秒前
gao发布了新的文献求助10
8秒前
权寻梅完成签到,获得积分10
8秒前
chris关注了科研通微信公众号
9秒前
LFY完成签到,获得积分10
9秒前
研友_ZbM2qn完成签到,获得积分10
9秒前
123yaoyao发布了新的文献求助10
9秒前
木木完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
无与伦比发布了新的文献求助10
12秒前
研友_ZbM2qn发布了新的文献求助10
12秒前
三伏天发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 700
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3440678
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3037173
关于积分的说明 8967721
捐赠科研通 2725656
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1495057
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 691066
邀请新用户注册赠送积分活动 687754