Atomically dispersed antimony on carbon nitride for the artificial photosynthesis of hydrogen peroxide

过氧化氢 光催化 氮化碳 量子产额 人工光合作用 氧气 化学 石墨氮化碳 氮化物 材料科学 制氢 碳纤维 催化作用 无机化学 光化学 纳米技术 有机化学 量子力学 复合材料 物理 复合数 荧光 图层(电子)
作者
Zhenyuan Teng,Qitao Zhang,Hongbin Yang,Kosaku Kato,Wenjuan Yang,Ying‐Rui Lu,Sixiao Liu,Chengyin Wang,Akira Yamakata,Chenliang Su,Bin Liu,Teruhisa Ohno
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:4 (5): 374-384 被引量:1094
标识
DOI:10.1038/s41929-021-00605-1
摘要

Artificial photosynthesis offers a promising strategy to produce hydrogen peroxide (H2O2)—an environmentally friendly oxidant and a clean fuel. However, the low activity and selectivity of the two-electron oxygen reduction reaction (ORR) in the photocatalytic process greatly restricts the H2O2 production efficiency. Here we show a robust antimony single-atom photocatalyst (Sb-SAPC, single Sb atoms dispersed on carbon nitride) for the synthesis of H2O2 in a simple water and oxygen mixture under visible light irradiation. An apparent quantum yield of 17.6% at 420 nm together with a solar-to-chemical conversion efficiency of 0.61% for H2O2 synthesis was achieved. On the basis of time-dependent density function theory calculations, isotopic experiments and advanced spectroscopic characterizations, the photocatalytic performance is ascribed to the notably promoted two-electron ORR by forming μ-peroxide at the Sb sites and highly concentrated holes at the neighbouring N atoms. The in situ generated O2 via water oxidation is rapidly consumed by ORR, leading to boosted overall reaction kinetics.
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
高高从霜完成签到 ,获得积分10
2秒前
家伟发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
QAQSS完成签到 ,获得积分10
3秒前
快乐的保温杯完成签到,获得积分10
3秒前
allrubbish完成签到,获得积分10
5秒前
黄瑾发布了新的文献求助10
6秒前
三七二十一完成签到 ,获得积分10
8秒前
大卫完成签到,获得积分10
12秒前
cocofan完成签到 ,获得积分10
12秒前
boymin2015完成签到 ,获得积分10
16秒前
zheng完成签到,获得积分10
23秒前
miki完成签到 ,获得积分10
23秒前
辰12完成签到 ,获得积分10
26秒前
安安完成签到,获得积分10
28秒前
樂楽完成签到,获得积分10
31秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
33秒前
dandanpang发布了新的文献求助10
34秒前
aajhajkahna应助朗姆采纳,获得10
35秒前
请叫我小冰完成签到,获得积分10
36秒前
Loretta完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
i2stay完成签到,获得积分0
43秒前
yqhide完成签到,获得积分10
43秒前
hj完成签到,获得积分10
47秒前
么么完成签到,获得积分10
47秒前
唐唐完成签到,获得积分10
48秒前
dong0322完成签到,获得积分10
50秒前
静心求真金教授完成签到,获得积分10
51秒前
美满的珠完成签到 ,获得积分10
53秒前
风中星月完成签到 ,获得积分10
54秒前
neao完成签到 ,获得积分10
56秒前
直率若烟完成签到 ,获得积分10
56秒前
肥猫完成签到,获得积分10
57秒前
cgl155410完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小李子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一一完成签到,获得积分10
1分钟前
冷酷的海露完成签到,获得积分10
1分钟前
hh完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
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 7521965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9108900
关于积分的说明 19447386
捐赠科研通 7125241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3254909
关于科研通互助平台的介绍 2423118
邀请新用户注册赠送积分活动 2241715