Mechanism insight into triple S-Scheme intermolecular carbon nitride homojunction with robust built-in electric field for highly enhanced photocatalytic hydrogen evolution

同质结 光催化 材料科学 氮化碳 石墨氮化碳 分子间力 氢键 化学工程 化学物理 纳米技术 光化学 光电子学 化学 异质结 催化作用 有机化学 分子 工程类
作者
Hao Yang,Shaodong Sun,Jieli Lyu,Qing Yang,Jie Cui
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:481: 148297-148297 被引量:62
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.148297
摘要

Photocatalytic hydrogen evolution (PHE) from water using graphitic carbon nitride (gCN) is considered a promising way to approach the energy crisis. Homojunction photocatalysts, especially intermolecular homojunction, provide an ideal candidate for photocatalytic hydrogen production. Here, we employ an eutectic salt-assisted thermal polymerization strategy to create a novel ternary gCN homojunction photocatalyst (denoted as UTMCN). The molecular-level contacts across components promote rapid charge carrier transfer and separation. Meanwhile, the fluctuation of the composition within the conjugate plane results in a unique triple S-Scheme energy band arrangement, thus possessing a more than tenfold enhanced built-in electric field (BIEF), and also leads to the separation of the active center. At the same time, the adsorption-free energy of the intermediate hydrogen species (H*) is reduced, thus promoting proton reduction kinetics. As expected, the UTMCN exhibits outstanding photocatalytic performance, which is 38.9 times that of intrinsic carbon nitride. Importantly, the mechanism for the enhanced BIEF to promote PHE performance is elucidated in detail. This work guides the rational construction of intermolecular homojunction with a robust BIEF to improve the performance of PHE.
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
nn发布了新的文献求助10
2秒前
惷511发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
科研兄发布了新的文献求助10
5秒前
lay完成签到 ,获得积分10
6秒前
喵喵发布了新的文献求助10
6秒前
DingZC完成签到,获得积分10
7秒前
淡定幻梅发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
褪色发布了新的文献求助10
11秒前
DingZC发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
思源应助科研兄采纳,获得10
13秒前
青山发布了新的文献求助10
14秒前
田様应助皮皮团采纳,获得10
17秒前
18秒前
20秒前
20秒前
Criminology34应助多铎斯采纳,获得10
20秒前
22秒前
深情安青应助欣欣采纳,获得10
23秒前
25秒前
YYBAS发布了新的文献求助10
27秒前
yaoyao发布了新的文献求助20
29秒前
希望早睡完成签到,获得积分10
29秒前
丘比特应助nextconnie采纳,获得10
32秒前
33秒前
呵呵应助Elm采纳,获得50
35秒前
35秒前
35秒前
NexusExplorer应助YYBAS采纳,获得10
36秒前
37秒前
hubuyyl发布了新的文献求助10
40秒前
科研通AI2S应助高贵宛海采纳,获得10
41秒前
42秒前
45秒前
48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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
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 7036491
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8704410
关于积分的说明 18440314
捐赠科研通 6542413
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3114896
关于科研通互助平台的介绍 2195892
邀请新用户注册赠送积分活动 2090126