Proton-assisted electron transfer and hydrogen-atom diffusion in a model system for photocatalytic hydrogen production

光催化 制氢 石墨氮化碳 氢原子 催化作用 光催化分解水 电子转移 材料科学 量子点 光化学 解吸 化学 化学物理 分解水 物理化学 纳米技术 吸附 生物化学 烷基 有机化学
作者
Yuanzheng Zhang,Yunrong Dai,Huihui Li,Lifeng Yin,Michael R. Hoffmann
出处
期刊:Communications materials [Springer Nature]
卷期号:1 (1) 被引量:31
标识
DOI:10.1038/s43246-020-00068-0
摘要

Abstract Solar energy can be converted into chemical energy by photocatalytic water splitting to produce molecular hydrogen. Details of the photo-induced reaction mechanism occurring on the surface of a semiconductor are not fully understood, however. Herein, we employ a model photocatalytic system consisting of single atoms deposited on quantum dots that are anchored on to a primary photocatalyst to explore fundamental aspects of photolytic hydrogen generation. Single platinum atoms (Pt 1 ) are anchored onto carbon nitride quantum dots (CNQDs), which are loaded onto graphitic carbon nitride nanosheets (CNS), forming a Pt 1 @CNQDs/CNS composite. Pt 1 @CNQDs/CNS provides a well-defined photocatalytic system in which the electron and proton transfer processes that lead to the formation of hydrogen gas can be investigated. Results suggest that hydrogen bonding between hydrophilic surface groups of the CNQDs and interfacial water molecules facilitates both proton-assisted electron transfer and sorption/desorption pathways. Surface bound hydrogen atoms appear to diffuse from CNQDs surface sites to the deposited Pt 1 catalytic sites leading to higher hydrogen-atom fugacity surrounding each isolated Pt 1 site. We identify a pathway that allows for hydrogen-atom recombination into molecular hydrogen and eventually to hydrogen bubble evolution.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
伏伏雅逸完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
张同学发布了新的文献求助10
2秒前
Square发布了新的文献求助10
2秒前
YXY完成签到,获得积分20
2秒前
拾光发布了新的文献求助10
2秒前
tlm发布了新的文献求助10
3秒前
jade257完成签到,获得积分10
5秒前
宝宝巴士驾驶员完成签到,获得积分10
5秒前
勤恳问薇发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
HH发布了新的文献求助10
7秒前
lshlsh完成签到 ,获得积分10
7秒前
淡然的从霜完成签到,获得积分10
7秒前
erere给erere的求助进行了留言
8秒前
9秒前
所所应助刘媛采纳,获得10
9秒前
英俊水池完成签到,获得积分10
10秒前
Lucas应助soso采纳,获得10
10秒前
木木发布了新的文献求助10
10秒前
酷波er应助阿瑶采纳,获得10
12秒前
95完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
你雕姐完成签到,获得积分10
13秒前
顾矜应助QL采纳,获得10
13秒前
文献互助发布了新的文献求助10
14秒前
穆尘完成签到,获得积分10
14秒前
取昵称好难完成签到,获得积分10
14秒前
李爱国应助亲亲采纳,获得10
15秒前
真不叫阿呆完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
17秒前
Xltox完成签到,获得积分10
17秒前
Andy发布了新的文献求助10
17秒前
乐无穷完成签到 ,获得积分10
18秒前
丘奇完成签到,获得积分10
19秒前
白开水完成签到,获得积分10
20秒前
濠哥妈咪完成签到,获得积分10
21秒前
Joeswith完成签到,获得积分10
21秒前
鲁滨逊完成签到 ,获得积分10
22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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5294817
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444508
关于积分的说明 13833650
捐赠科研通 4328668
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376290
邀请新用户注册赠送积分活动 1371607
关于科研通互助平台的介绍 1336812