Promoting Piezocatalytic H2O2 Production in Pure Water by Loading Metal‐Organic Cage‐Modified Gold Nanoparticles on Graphitic Carbon Nitride

吸附 分解 纳米颗粒 基质(水族馆) 石墨氮化碳 过氧化氢 材料科学 催化作用 制氢 金属 化学工程 胶体金 碳纤维 纳米技术 化学 光催化 有机化学 复合材料 工程类 地质学 海洋学 复合数
作者
Meng Fu,Jinghong Luo,Bo Shi,Shuchen Tu,Zihao Wang,Changlin Yu,Zequn Ma,Xing-Yuan Chen,Xiangming Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (2): e202316346-e202316346 被引量:63
标识
DOI:10.1002/anie.202316346
摘要

Abstract Piezocatalytic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) production is a green synthesis method, but the rapid complexation of charge carriers in piezocatalysts and the difficulty of adsorbing substrates limit its performance. Here, metal‐organic cage‐coated gold nanoparticles are anchored on graphitic carbon nitride (MOC‐AuNP/g‐C 3 N 4 ) via hydrogen bond to serve as the multifunctional sites for efficient H 2 O 2 production. Experiments and theoretical calculations prove that MOC‐AuNP/g‐C 3 N 4 simultaneously optimize three key parts of piezocatalytic H 2 O 2 production: i) the MOC component enhances substrate (O 2 ) and product (H 2 O 2 ) adsorption via host–guest interaction and hinders the rapid decomposition of H 2 O 2 on MOC‐AuNP/g‐C 3 N 4 , ii) the AuNP component affords a strong interfacial electric field that significantly promotes the migration of electrons from g‐C 3 N 4 for O 2 reduction reaction (ORR), iii) holes are used for H 2 O oxidation reaction (WOR) to produce O 2 and H + to further promote ORR. Thus, MOC‐AuNP/g‐C 3 N 4 can be used as an efficient piezocatalyst to generate H 2 O 2 at rates up to 120.21 μmol g −1 h −1 in air and pure water without using sacrificial agents. This work proposes a new strategy for efficient piezocatalytic H 2 O 2 synthesis by constructing multiple active sites in semiconductor catalysts via hydrogen bonding, by enhancing substrate adsorption, rapid separation of electron‐hole pairs and preventing rapid decomposition of H 2 O 2 .
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
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
珍lizhen123456完成签到,获得积分10
4秒前
tayyy发布了新的文献求助10
5秒前
求学深深完成签到,获得积分10
5秒前
沉静傻姑完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
揽茝完成签到,获得积分10
6秒前
夏秀鑫完成签到,获得积分10
8秒前
乐乐应助夭夭果菌采纳,获得10
8秒前
迷人成协发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
wwyy发布了新的文献求助20
12秒前
KY Mr.WANG完成签到,获得积分0
12秒前
13秒前
帅帅子完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
迷人成协完成签到,获得积分10
16秒前
saikun发布了新的文献求助10
16秒前
泡泡龙完成签到,获得积分10
17秒前
zzz发布了新的文献求助10
17秒前
xliiii发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
领导范儿应助明理笑旋采纳,获得10
18秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
熬夜波比应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
vict应助科研通管家采纳,获得10
19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
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 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
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 5675283
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4944946
关于积分的说明 15152504
捐赠科研通 4834477
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2589502
邀请新用户注册赠送积分活动 1543183
关于科研通互助平台的介绍 1501079