Molecular-level insights on the reactive facet of carbon nitride single crystals photocatalysing overall water splitting

光催化 材料科学 面(心理学) 氮化碳 结晶学 分解水 扫描透射电子显微镜 纳米技术 光化学 化学 透射电子显微镜 催化作用 有机化学 社会心理学 人格 五大性格特征 心理学
作者
Lihua Lin,Zhiyou Lin,Jian Zhang,Xu Cai,Wei Lin,Zhiyang Yu,Xinchen Wang
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:3 (8): 649-655 被引量:642
标识
DOI:10.1038/s41929-020-0476-3
摘要

Unraveling how reactive facets promote photocatalysis at the molecular level remains a grand challenge, while identification of the reactive facets can provide guidelines for designing highly efficient photocatalysts and unravelling the microscopic mechanisms behind them. Recently, a series of polytriazine imides (PTIs) was reported with highly crystalline structures; all had a relatively low photocatalytic activity for overall water splitting. Here, high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy, energy dispersive spectroscopy mapping, and aberration-corrected integrated differential phase contrast imaging were used to study PTI/Li+Cl− single crystals before and after in situ photodeposition of co-catalysts, showing that the prismatic {10 $$\bar 1$$ 0} planes are more photocatalytically reactive than the basal {0001} planes. Theoretical calculations confirmed that the electrons are energetically favourable to transfer toward the {10 $$\bar 1$$ 0} planes. Upon this discovery, PTI/Li+Cl− crystals with different aspect ratios were prepared, and the overall water splitting performance followed a linear correlation with the relative surface areas of the {10 $$\bar 1$$ 0} and {0001} planes. Our controlling of the reactive facets directly instructs the development of highly efficient polymer photocatalysts for overall water splitting. Unlike with inorganic photocatalysts, the facet-dependent reactivity of conjugated polymers remains elusive. Now, the authors provide molecular-level insights on the reactive facets of crystalline poly(triazine imide) intercalated with LiCl and achieve a remarkable improvement in its overall photocatalytic water splitting activity.
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
androabo发布了新的文献求助10
1秒前
李健应助胡江采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
orixero应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
Ava应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
无花果应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
英姑应助天真的追命采纳,获得30
1秒前
科研通AI2S应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
无花果应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
Owen应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
沉默的靖儿完成签到,获得积分10
1秒前
顺利大门应助天真的追命采纳,获得10
1秒前
Cm666发布了新的文献求助10
2秒前
悦耳白山发布了新的文献求助10
2秒前
vetXue完成签到,获得积分10
2秒前
友好依风完成签到,获得积分10
3秒前
刘11发布了新的文献求助10
4秒前
壮观以松完成签到,获得积分10
5秒前
葛根发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
QWERTY完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
领导范儿应助舒化奶采纳,获得10
7秒前
8秒前
在水一方应助六六采纳,获得10
9秒前
9秒前
麦辣鸡腿堡完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
系小小鱼啊完成签到,获得积分10
10秒前
QWERTY发布了新的文献求助20
10秒前
科研通AI6.2应助zcs采纳,获得10
11秒前
Frank发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
wlh完成签到 ,获得积分10
11秒前
无花果应助茶色采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
隐形曼青应助东子采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6522019
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8315282
关于积分的说明 17788601
捐赠科研通 5624131
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927758
邀请新用户注册赠送积分活动 1904607
关于科研通互助平台的介绍 1764682