Enhanced Electron Delocalization Induced by Ferromagnetic Sulfur doped C 3 N 4 Triggers Selective H 2 O 2 Production

硫黄 铁磁性 离域电子 兴奋剂 化学 电子离域 电子 光化学 材料科学 凝聚态物理 有机化学 物理 光电子学 量子力学
作者
Siran Xu,Yue Yu,Xiaoyu Zhang,Dongping Xue,Yifan Wei,Huicong Xia,Fuxiang Zhang,Jianan Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202407578
摘要

For the 2D metal‐free carbon catalysts, the atomic coplanar architecture enables a large number of pz orbitals to overlap laterally, thus forming π‐electron delocalization, and the delocalization degree of the central atom dominates the catalytic activity. Herein, designing sulfur‐doped defect‐rich graphitic carbon nitride (S‐Nv‐C3N4) materials as a model, we propose a strategy to promote localized electron polarization by enhancing the ferromagnetism of ultra‐thin 2D carbon nitride nanosheets. The introduction of sulfur (S) further promotes localized ferromagnetic coupling, thereby inducing long‐range ferromagnetic ordering and accelerating the electron interface transport. Meanwhile, the hybridization of sulfur atoms breaks the symmetry and integrity of the unit structure, promotes electron enrichment and stimulating electron delocalization at the active site. This optimization enhances the *OOH desorption, providing a favorable kinetic pathway for the production of hydrogen peroxide (H2O2). Consequently, S‐Nv‐C3N4 exhibits high selectivity (>95%) and achieves a superb H2O2 production rate, approaching 4374.8 ppm during continuous electrolysis over 300‐hour. According to theoretical calculation and in‐situ spectroscopy, the ortho‐S configuration can provide ferromagnetic perturbation in carbon active centers, leading to the electron delocalization, which optimizes the OOH* adsorption during the catalytic process.
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
王欢发布了新的文献求助20
刚刚
努力站桩的奶酪完成签到,获得积分10
1秒前
欧小仙完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
慕辰完成签到,获得积分10
2秒前
研友_85y6M8发布了新的文献求助10
3秒前
夏末雨abc发布了新的文献求助10
3秒前
方语蕊完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助hzauhzau采纳,获得10
4秒前
可靠绮琴完成签到,获得积分10
4秒前
魔幻安南完成签到 ,获得积分10
4秒前
时间纬度完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
JamesPei应助开心千青采纳,获得10
7秒前
野性的岂愈应助百里瓶窑采纳,获得10
7秒前
7秒前
一朵巴巴发布了新的文献求助10
7秒前
yyy发布了新的文献求助30
7秒前
黄青青完成签到,获得积分10
7秒前
温暖的初兰完成签到 ,获得积分10
7秒前
dlm完成签到,获得积分10
8秒前
英姑应助墨aizhan采纳,获得10
8秒前
Tangerine完成签到 ,获得积分10
8秒前
一只电气小佩奇完成签到,获得积分10
9秒前
deadsea完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
研友_85y6M8完成签到,获得积分10
10秒前
cach发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Y哦莫哦莫完成签到,获得积分10
10秒前
Zhaoyue完成签到,获得积分10
10秒前
tender发布了新的文献求助10
11秒前
传奇3应助王欢采纳,获得10
11秒前
至若春和景明完成签到,获得积分10
11秒前
木木发布了新的文献求助10
12秒前
自然三德完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
novia完成签到,获得积分10
13秒前
卡布达完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Saponins and sapogenins. IX. Saponins and sapogenins of Luffa aegyptica mill seeds (black variety) 500
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 3261913
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2902672
关于积分的说明 8321467
捐赠科研通 2572593
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1397758
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653851
邀请新用户注册赠送积分活动 632357