Efficient Charge and Proton Balance Enabled by a 2D/2D S‐Scheme Heterojunction with a Nanochamber Design for Better Synergy of Photocatalytic CO2 Methanation and Benzylamine Oxidation

材料科学 异质结 光催化 苄胺 甲烷化 质子 电荷(物理) 光电子学 光化学 纳米技术 催化作用 有机化学 物理 化学 量子力学
作者
Yan Zhang,Fengying Cao,Shuyi Zhao,Jinkai Zhang,Shuxian Zhong,Hui Mao,Leihong Zhao,Song Bai
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:7
标识
DOI:10.1002/adfm.202413830
摘要

Abstract Light‐driven CO 2 reduction integrated with benzylamine (BA) oxidation provides a promising means for achieving sustainable development, whereas whose effectiveness is challenged by imbalanced charge transfer/utilization and proton supply/consumption. To conquer these issues, herein, a 2D/2D inorganic/organic S‐scheme heterojunction is reported with a nanochamber design, featuring large‐area interfacial contact between the components for carrier transfers and sufficient exposure of spatially separated redox sites for surface reactions. Remarkably, the designed BiOI@hollow zinc‐porphyrin conjugated polymer (ZnPCP) catalyst delivers a high CH 4 yield of 577.1 µmol g cat −1 h −1 and a stoichiometric N‐benzylidenebenzylamine (BDA) output of 2300.3 µmol g cat −1 h −1 , with both selectivities exceeding 96%. Zn coordination to porphyrin not only amplifies the internal electric field of the heterojunction and induces an intramolecular polarization electric field within ZnPCP, but also facilitates CO 2 adsorption/activation and lowers the energy barriers for CO 2 methanation, improving the charge transfer/separation dynamics and regulating the reduction reaction kinetics. Moreover, hollow chambers increase the photon and charge utilization, and coordinate the proton release and consumption, encouraging the dehydrogenation C─N coupling of BA to BDA, while simultaneously discouraging the hydrogenation of BDA to secondary amines. This study emphasizes the significance of attaining charge and proton equilibrium, providing a fresh avenue for enhancing the efficiency of photoredox catalysis.
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
美满的砖头完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
ding应助123456采纳,获得10
2秒前
zixian完成签到,获得积分10
2秒前
XNM发布了新的文献求助10
2秒前
胡图图完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
ssaws发布了新的文献求助10
3秒前
抗体小王完成签到,获得积分10
4秒前
御风完成签到,获得积分10
4秒前
XieQinxie发布了新的文献求助10
4秒前
DD完成签到,获得积分10
5秒前
wang完成签到,获得积分10
5秒前
合适的鼠标完成签到,获得积分10
5秒前
今天想要吃饭完成签到,获得积分10
6秒前
青阳完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
xiaohuhuan完成签到,获得积分10
7秒前
科研蚂蚁完成签到,获得积分10
7秒前
tp040900发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Leisure_Lee完成签到,获得积分10
8秒前
健壮的秋寒完成签到,获得积分10
8秒前
卡乐瑞咩吹可完成签到,获得积分10
8秒前
YQ完成签到,获得积分10
8秒前
一一一完成签到,获得积分10
9秒前
xj305完成签到,获得积分10
9秒前
123456完成签到,获得积分10
10秒前
所所应助快乐的冬日采纳,获得10
10秒前
朴素剑心完成签到,获得积分10
10秒前
NEO完成签到 ,获得积分10
10秒前
光亮若翠完成签到,获得积分10
11秒前
SGLY完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
a雪橙完成签到 ,获得积分10
11秒前
欢喜的小天鹅完成签到 ,获得积分10
11秒前
MingQue完成签到,获得积分10
11秒前
YQ发布了新的文献求助10
11秒前
CR7应助Lny采纳,获得20
11秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4009004
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548719
关于积分的说明 11299835
捐赠科研通 3283284
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810333
邀请新用户注册赠送积分活动 886115
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811259