Boosting the Quantum Efficiency of Ionic Carbon Nitrides in Photocatalytic H2O2 Evolution via Controllable n → π* Electronic Transition Activation

材料科学 光催化 量子产额 石墨氮化碳 量子效率 氮化碳 离子键合 氮化物 超快激光光谱学 催化作用 解吸 纳米技术 光化学 吸附 化学工程 光谱学 物理化学 光电子学 化学 离子 有机化学 物理 图层(电子) 工程类 量子力学 荧光
作者
Haijian Tong,Jokotadeola Odutola,Junsheng Song,Peng Lu,Nikolai V. Tkachenko,Markus Antonietti,Christian Mark Pelicano
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202412753
摘要

Abstract Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is a crucial chemical used in numerous industrial applications, yet its manufacturing relies on the energy‐demanding anthraquinone process. Solar‐driven synthesis of H 2 O 2 is gaining traction as a promising research area, providing a sustainable method for its production. Herein, a controllable activation of n → π* electronic transition is presented to boost the photocatalytic H 2 O 2 evolution in ionic carbon nitrides. This enhancement is achieved through the simultaneous introduction of structural distortions and defect sites (─C ≡ N groups and N vacancies) into the KPHI framework. The optimal catalyst ( 2%Ox‐ KPHI) reached an apparent quantum yield of 41% at 410 nm without the need for any cocatalysts, outperforming most previously reported carbon nitride‐based photocatalysts. Extensive experimental characterizations and theoretical calculations confirm that a corrugated configuration and the presence of defects significantly broaden the light absorption profile, improve carrier separation and migration, promote O 2 adsorption, and lower the energy barriers for H 2 O 2 desorption. Transient absorption spectroscopy indicates that the enhanced photocatalytic performance of 2%Ox ‐KPHI is largely attributed to the preferential migration of electrons at defect sites over extended timescales, following the diffusion of geminate carriers across the PHI sheets.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
zz完成签到,获得积分20
1秒前
里里完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
Orange应助复尔尔采纳,获得10
2秒前
小白白完成签到 ,获得积分10
2秒前
1223发布了新的文献求助10
3秒前
overlood发布了新的文献求助10
3秒前
倪妮完成签到,获得积分10
3秒前
RONG发布了新的文献求助10
3秒前
忘忧草发布了新的文献求助10
3秒前
balabala发布了新的文献求助10
3秒前
高大大雁完成签到,获得积分20
4秒前
忽而今夏完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ava应助ai采纳,获得30
4秒前
桐桐应助宓天问采纳,获得10
5秒前
zj完成签到,获得积分10
5秒前
庸_完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
XBC发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
515关闭了515文献求助
7秒前
7秒前
斯文败类应助单薄茗采纳,获得10
8秒前
小马甲应助finger采纳,获得10
8秒前
传奇3应助1223采纳,获得10
9秒前
踏雪寻梅应助合适面包采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
RONG完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
阿曼发布了新的文献求助10
11秒前
周迅给周迅的求助进行了留言
11秒前
11秒前
科研通AI2S应助overlood采纳,获得10
12秒前
复尔尔完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
刘行发布了新的文献求助10
12秒前
梦XING发布了新的文献求助20
12秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3177912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2828898
关于积分的说明 7968908
捐赠科研通 2490130
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1327429
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635231
版权声明 602888