Simultaneously Tuning Band Structure and Oxygen Reduction Pathway toward High‐Efficient Photocatalytic Hydrogen Peroxide Production Using Cyano‐Rich Graphitic Carbon Nitride

光催化 材料科学 选择性 石墨氮化碳 吸附 过氧化氢 氮化碳 催化作用 无机化学 光化学 化学工程 化学 有机化学 工程类
作者
Lei Chen,Cheng Chen,Zhi Yang,Shan Li,Chiheng Chu,Baoliang Chen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (46) 被引量:397
标识
DOI:10.1002/adfm.202105731
摘要

Abstract The demands for green production of hydrogen peroxide have triggered extensive studies in the photocatalytic synthesis, but most photocatalysts suffer from rapid charge recombination and poor 2e − oxygen reduction reaction (ORR) selectivity. Here, a novel composite photocatalyst of cyano‐rich graphitic carbon nitride g‐C 3 N 4 is fabricated in a facile manner by sodium chloride‐assisted calcination on dicyandiamide. The obtained photocatalysts exhibit superior activity (7.01 m m h −1 under λ ≥ 420 nm, 16.05 m m h −1 under simulated sun conditions) for H 2 O 2 production and 93% selectivity for 2e − ORR, much higher than that of the state‐of‐the‐art photocatalyst. The porous g‐C 3 N 4 with Na dopants and cyano groups simultaneously optimize two limiting steps of the photocatalytic 2e − ORR: photoactivity, and selectivity. The cyano groups can adjust the band structure of g‐C 3 N 4 to achieve high activity. They also serve as oxygen adsorption sites, in which local charge polarization facilitates O 2 adsorption and protonation. With the aid of Na + , the O 2 is reduced to produce more superoxide radicals as the intermediate products for H 2 O 2 synthesis. This work provides a facile approach to simultaneously tune photocatalytic activity and 2e − ORR selectivity for boosting H 2 O 2 production, and then paves the way for the practical application of g‐C 3 N 4 in environmental remediation and energy supply.
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
无敌淀粉肠完成签到,获得积分10
1秒前
乐天完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
枫七完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
悦耳远航完成签到 ,获得积分10
2秒前
稳重如天完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
yy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助眼睫毛采纳,获得10
4秒前
LX777完成签到,获得积分10
4秒前
bilibili发布了新的文献求助10
4秒前
爱笑夜蕾完成签到,获得积分10
5秒前
淡淡碧菡发布了新的文献求助10
5秒前
小潘完成签到,获得积分10
6秒前
阿佳great完成签到 ,获得积分10
6秒前
leon完成签到,获得积分10
6秒前
逸龙完成签到,获得积分0
6秒前
今后应助xxxx采纳,获得10
6秒前
7秒前
爆米花应助犹厌言兵采纳,获得10
7秒前
冰柠橙夏完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.3应助犹厌言兵采纳,获得10
7秒前
小二郎应助犹厌言兵采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助犹厌言兵采纳,获得10
7秒前
情怀应助犹厌言兵采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
科研通AI6.3应助犹厌言兵采纳,获得10
7秒前
李富贵儿~完成签到,获得积分10
7秒前
我是老大应助犹厌言兵采纳,获得10
8秒前
乐乐应助犹厌言兵采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI6.4应助犹厌言兵采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI6.4应助犹厌言兵采纳,获得10
8秒前
Link发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7129215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8779506
关于积分的说明 18559959
捐赠科研通 6710767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3151423
关于科研通互助平台的介绍 2274559
邀请新用户注册赠送积分活动 2125766