Boosting photocatalytic nitrogen reduction to ammonia by dual defective -C N and K-doping sites on graphitic carbon nitride nanorod arrays

纳米棒 光催化 材料科学 氨 Boosting(机器学习) 碳纤维 兴奋剂 氮气 石墨氮化碳 还原(数学) 纳米技术 氮化碳 无机化学 化学工程 光电子学 化学 复合数 催化作用 复合材料 计算机科学 数学 有机化学 工程类 机器学习 几何学
作者
Guimei Liu,Ziqian Tang,Xiang‐Kui Gu,Nan Li,Haiqin Lv,Ying Huang,Yubin Zeng,Mingzhe Yuan,Qingguo Meng,Yingtang Zhou,Chuanyi Wang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:317: 121752-121752 被引量:76
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121752
摘要

Bi-defective g-C 3 N 4 (K and -C N) nanorod arrays with favorable light absorption through multiple light scattering/reflections were designed for photocatalytic N 2 reduction. The highest record of NH 3 production, 23.5 mmol/(h·g cat ), was achieved when dual defects are present at the nanoarrays without any cocatalysts, which is about two orders higher than its counterpart. The N 2 reduction rate is proportional to -C N, unveiling its role as active sites. Its synergistic effect with K was observed. Theoretical calculations support that -C N site is crucial to N 2 activation by donating electrons, while cation like K center traps electrons. Consequently, modification with such dual defects in conjunction with nanoarray configuration creates a favorable electron-dominated structure to overcome the energy barrier for activating inert nitrogen, enhancing charge separation and light absorption effectively. The present work underlines the impetus of defects engineering and nanoarray configuration for the rational design of active photocatalysts for efficient N 2 fixation. The photocatalytic nitrogen fixation activity (23.5 mmol. h −1 . g cat. −1 ) of bi-defective g-C 3 N 4 nanorod arrays outperforms other photocatalysts previously. Our results demonstrated that the dual defects -C N and K take synergistic roles on light-favorable 1D g-C 3 N 4 , resulting in effective N 2 activation, enhanced charge separation, and light absorption. • The morphology of the g-C 3 N 4 is engineered to orderly nanorod arrays. • Dual defective sites (K and -C N) play a synergistic role in photocatalytic N 2 reduction. • Excellent NH 3 yield driven by photocatalysis is achieved under mild conditions.
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
如意荔枝发布了新的文献求助10
1秒前
tian完成签到,获得积分10
1秒前
HW发布了新的文献求助10
1秒前
自然成仁完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
英俊的铭的应助被lllll采纳,获得10
2秒前
JarJ_Zzz完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
小树完成签到 ,获得积分10
3秒前
放学早发布了新的文献求助10
3秒前
科目三的应助被晴天采纳,获得10
4秒前
CodeCraft的应助被徐佳乐采纳,获得10
5秒前
6秒前
justonce发布了新的文献求助10
7秒前
Lucas的应助被仁爱嫣采纳,获得10
7秒前
VLH完成签到,获得积分10
8秒前
SciGPT的应助被争取发二区采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
11秒前
11秒前
shy发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
大个的应助被1250gg采纳,获得10
12秒前
12秒前
快点毕业的应助被tian采纳,获得10
12秒前
duduguai完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
unicho发布了新的文献求助30
14秒前
狮山轨迹完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
徐佳乐发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
A73579完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
潇洒的惋清的应助被腾teng0912采纳,获得10
17秒前
111完成签到 ,获得积分10
17秒前
精明的绿凝完成签到,获得积分10
18秒前
hhhhhh完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
中国器官捐献和移植发展报告(2024) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7821847
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9348782
关于积分的说明 20549553
捐赠科研通 7414570
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333108
关于科研通互助平台的介绍 2479068
邀请新用户注册赠送积分活动 2353497