Oxygen vacancies mediated ultrathin Bi4O5Br2 nanosheets for efficient piezocatalytic peroxide hydrogen generation in pure water

过氧化氢 氧气 纳米结构 纳米技术 化学 吸附 吉布斯自由能 材料科学 化学物理 化学工程 物理化学 有机化学 物理 热力学 工程类
作者
Hao Cai,Fang Chen,Cheng Hu,Weiyi Ge,Tong Li,Xiaolei Zhang,Hongwei Huang
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:57: 123-132 被引量:25
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(23)64591-7
摘要

The industrial anthraquinone method for H2O2 production has the serious flaws, such as high pollution and energy consumption. Piezocatalytic H2O2 evolution has been proven as a promising strategy, but its progress is hindered by unsatisfied energy conversion efficiency. Hence, we report the efficient piezocatalytic H2O2 generation in pure water over oxygen vacancies mediated ultrathin Bi4O5Br2 nanosheets (~5 nm). Oxygen vacancies and thin nanostructure not only enhance the piezoelectric properties of Bi4O5Br2, but also advance the separation and transfer of piezoinduced charges. Moreover, density functional theory (DFT) calculations also prove that the introduction of oxygen vacancies enhances the O2 adsorption and activation ability with largely decreased Gibbs free energy of the reaction pathway. Profiting from these advantages, ultrathin Bi4O5Br2 nanosheets optimized by oxygen vacancies exhibit a prominent H2O2 evolution rate of 620 µmol g−1 h−1 in pure water and 2700 µmol g−1 h−1 in sacrificial system, dominated by a two-step single electron reaction, which exceeds most of reported piezocatalysts. This work demonstrates that oxygen vacancies and ultrathin structure can synergistically enhance the piezocatalytic performance, which presents perspectives into exploring the strategies of defects and nanostructure fabrication for promoting piezocatalytic 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
Lucas应助LUMO采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
香蕉觅云应助追光者采纳,获得10
1秒前
ding应助徐丹采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
wjt完成签到,获得积分10
3秒前
hjjjjj1发布了新的文献求助10
4秒前
觅海发布了新的文献求助30
4秒前
甄冰海发布了新的文献求助10
5秒前
赘婿应助yuanyuan采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
李健的小迷弟应助yyx采纳,获得10
7秒前
是漏漏呀发布了新的文献求助10
8秒前
JaneBing完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
斯文败类应助樱花草采纳,获得10
11秒前
12秒前
崔崔发布了新的文献求助10
12秒前
在水一方应助失眠煎饼采纳,获得10
12秒前
FGG完成签到,获得积分10
13秒前
徐丹发布了新的文献求助10
13秒前
汉堡包应助针尖上的王子采纳,获得10
13秒前
良幸循环发布了新的文献求助10
13秒前
lucky完成签到,获得积分10
14秒前
小马甲应助愤怒的雨莲采纳,获得10
14秒前
汉堡包应助愤怒的雨莲采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
Cauthy发布了新的文献求助10
15秒前
留胡子的云朵完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
LUMO发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
ETUDE DE LA TENSION SUPERFICIELLE ET DE LA DENSITE DU SYSTEME ETAIN-GALLIUM 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3439618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3036085
关于积分的说明 8962057
捐赠科研通 2724052
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1494433
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 690728
邀请新用户注册赠送积分活动 687180