Regulating interfacial coupling of 1D crystalline g-C3N4 nanorods with 2D Ti3C2T MXene for boosting photocatalytic CO2 reduction

纳米棒 光催化 Boosting(机器学习) 材料科学 催化作用 还原(数学) 化学工程 联轴节(管道) 半导体 纳米技术 光电子学 化学 复合材料 计算机科学 数学 工程类 几何学 生物化学 机器学习
作者
Ruiyu Zhong,Yujie Liang,Fei Huang,Shinuo Liang,Shengwei Liu
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:53: 109-122 被引量:17
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(23)64513-9
摘要

Two-dimensional (2D) layered photocatalysts coupled with 2D Ti3C2Tx (T = OH, O, or F) MXene cocatalysts in 2D/2D configuration have been extensively studied for use in artificial photosynthesis. Unfortunately, the overall photoreaction efficiency of these cocatalysts is often limited by weak 2D/2D interfacial van der Waals interactions, high interfacial electrostatic barriers, and slow interfacial charge transfer. In this study, 1D crystalline g-C3N4 (CCN) nanorods are grown along the c-axis using the molten-salt method and assembled onto a 2D Ti3C2Tx substrate by freeze-drying-assisted interfacial coupling, forming a unique Schottky junction photocatalyst in a 1D/2D configuration with interfacial hydrogen bonds. Transfer of photoelectrons in the CCN nanorods could along the radial π-conjugated plane to the hydrogen-bonded 2D Ti3C2Tx in the 1D/2D configuration is more efficient than the slow interlayer charge transfer in catalysts with a conventional 2D/2D configuration. Consequently, the optimized 1D-CCN/2D-Ti3C2Tx hybrid photocatalyst assembled by freeze-drying (TC/CCN-FD) exhibited an outstanding photocatalytic CO2 reduction activity at a rate of 2.13 μmol g1 h1, being 5.6 and 8.9 times more efficient than the pristine 1D CCN and 2D bulk g-C3N4 counterparts, respectively. Moreover, the selectivity towards the multielectron reduction product (CH4) was significantly enhanced over TC/CCN-FD owing to the faster interfacial charge transfer across the CCN/Ti3C2Tx interface and the higher density of photoelectrons on the Ti3C2Tx cocatalysts. This work will inspire further studies on suppressing the interfacial charge transfer barrier by matching the interfacial crystal orientation and strengthening the interfacial interactions.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
wsh发布了新的文献求助10
1秒前
会飞的猪完成签到,获得积分10
2秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
yh发布了新的文献求助10
4秒前
小蘑菇应助小蚊子采纳,获得10
4秒前
震动的绿竹完成签到,获得积分10
4秒前
daqiao完成签到,获得积分10
5秒前
半醒半醉半浮生完成签到,获得积分10
6秒前
小蜗牛完成签到,获得积分10
6秒前
Rain发布了新的文献求助10
7秒前
顾矜应助haomozc采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
LSM发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
guyuangyy完成签到,获得积分10
11秒前
Owen应助wsh采纳,获得10
11秒前
labordoc完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
Neonoes完成签到,获得积分10
13秒前
酷酷冬莲完成签到,获得积分10
14秒前
小蚊子发布了新的文献求助10
16秒前
小型大大怪完成签到,获得积分20
16秒前
HX完成签到 ,获得积分10
16秒前
风中夜天发布了新的文献求助10
17秒前
黑布林大李子完成签到,获得积分0
18秒前
Y91完成签到,获得积分10
19秒前
的呀呀完成签到,获得积分10
20秒前
LSM完成签到,获得积分10
20秒前
dyj完成签到,获得积分10
20秒前
jyu完成签到,获得积分10
21秒前
勤奋大地完成签到,获得积分10
21秒前
zzz完成签到,获得积分10
21秒前
小赞完成签到,获得积分10
22秒前
半夏完成签到,获得积分10
22秒前
yhmi0809完成签到,获得积分10
23秒前
要减肥香水完成签到,获得积分10
23秒前
万能图书馆应助海潮采纳,获得10
23秒前
23秒前
夏初水莲洁完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Evolution 10000
CANCER DISCOVERY癌症研究的新前沿:中国科研领军人物的创新构想 中国专刊 500
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809927
关于积分的说明 7884596
捐赠科研通 2468681
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314374
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 602012