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]
卷期号:481: 148297-148297 被引量:28
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
科研通AI5应助陶醉觅夏采纳,获得200
1秒前
憨鬼憨切发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
宇宙暴龙战士暴打魔法少女完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
hh应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Eva完成签到,获得积分10
5秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
清爽老九应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
greenPASS666发布了新的文献求助10
6秒前
涂欣桐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
secbox完成签到,获得积分10
7秒前
刘哈哈发布了新的文献求助30
7秒前
xyzdmmm完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
欢呼冰岚发布了新的文献求助30
9秒前
xiongdi521发布了新的文献求助10
9秒前
honeybee完成签到,获得积分10
11秒前
兔子完成签到,获得积分10
12秒前
汉关发布了新的文献求助10
12秒前
NexusExplorer应助WZ0904采纳,获得10
13秒前
xiongdi521完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
ding应助奋斗的小林采纳,获得10
14秒前
超帅曼柔完成签到,获得积分10
14秒前
酷波er应助xg采纳,获得10
15秒前
听话的亦瑶完成签到,获得积分10
16秒前
龙江游侠完成签到,获得积分10
16秒前
小蘑菇应助honeybee采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108225
关于积分的说明 9288086
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540195
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849