Crystalline Oxygen-Modified Carbon Nitride Photocatalyst with Enhanced Internal Electric Field and Strong Resistance to Ionic Interference for Robust Seawater Splitting

海水 离子键合 材料科学 电场 氧气 氮化碳 催化作用 分解水 离子液体 光催化 电阻和电导 化学工程 碳纤维 无机化学 氮化物 化学 纳米技术 离子 有机化学 复合材料 工程类 地质学 物理 海洋学 复合数 量子力学 图层(电子)
作者
Yang Zhang,N. Cao,Xiaoming Liu,Fengting He,Yang‐Ming Lu,Shuling Wang,Chaocheng Zhao,Yongqiang Wang,Jinqiang Zhang,Shaobin Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (18): 13768-13780 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c03031
摘要

Photocatalytic seawater splitting to produce clean hydrogen from nonpotable water using sunlight is a crucial endeavor. However, the scarcity of high-performance photocatalysts in the promising yet fledgling field presents a formidable challenge. Herein, we successfully synthesized a crystalline oxygen-modified carbon nitride (CCNO) polymeric semiconductor that served as an effective photocatalyst for seawater splitting. Comprehensive characterizations and theoretical calculations revealed that nitrogen vacancies and bridging oxygen in the CCNO lattice acted as potent Lewis acid–base pairs, creating an enhanced built-in electric field. This advancement significantly accelerated charge dynamics and bolstered resistance to ionic interference in seawater. Consequently, CCNO exhibited a robust photocatalytic H2 evolution activity of 29.51 mmol g–1 h–1 in natural seawater, with an impressive apparent quantum efficiency of 66.86% under 420 nm monochromatic light. Seawater splitting for H2 production reached 16.83 mmol g–1 under natural light irradiation for 3 h (9–12 o'clock), showcasing its great potential for practical applications. This work presents strategies for developing a metal-free photocatalyst and elucidates its reaction mechanism in the seawater splitting process, laying the foundation for scalable production of clean hydrogen.
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
OK不服气完成签到,获得积分10
刚刚
小蘑菇应助孤独的青文采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
CodeCraft应助sqq采纳,获得10
1秒前
冷酷成威发布了新的文献求助10
1秒前
英俊的铭应助mengli采纳,获得10
1秒前
阿昊完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ff发布了新的文献求助10
1秒前
甜甜棒棒糖完成签到,获得积分20
2秒前
pluto应助三莫莫莫采纳,获得10
2秒前
ding应助HJJHJH采纳,获得10
2秒前
泥巴发布了新的文献求助10
2秒前
秋来渐有佳风月完成签到,获得积分10
2秒前
yllcjl发布了新的文献求助10
4秒前
asdasd0发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
温暖的鸿发布了新的文献求助10
4秒前
852应助yon采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
星辰大海应助陈AQ采纳,获得10
6秒前
7秒前
erwasong给erwasong的求助进行了留言
8秒前
万能图书馆应助立景采纳,获得10
9秒前
小二郎应助pliliyi采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
12ss完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
求助应助zcc采纳,获得10
10秒前
ForestEcho应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
晨曦应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
sijiong_han应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
ForestEcho应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
晨曦应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
乐观小之应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5751341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5467831
关于积分的说明 15369436
捐赠科研通 4890425
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2629719
邀请新用户注册赠送积分活动 1577966
关于科研通互助平台的介绍 1534134