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
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
刚刚
kkkkkk完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
娇娇大王发布了新的文献求助10
1秒前
YoungLee发布了新的文献求助10
2秒前
rain发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
我是老大应助代纤绮采纳,获得30
3秒前
华仔应助熄灯睡觉采纳,获得10
3秒前
hxm发布了新的文献求助10
3秒前
谦让雨珍发布了新的文献求助10
4秒前
完美世界应助YYJ采纳,获得10
4秒前
4秒前
zddhhh完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
zyw发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助眯眯眼的士萧采纳,获得10
5秒前
科目三应助11采纳,获得10
6秒前
6秒前
思源应助una采纳,获得10
6秒前
木白完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
jj发布了新的文献求助10
8秒前
今后应助zszs采纳,获得10
8秒前
风枞完成签到 ,获得积分10
8秒前
汉堡包应助577采纳,获得10
9秒前
9秒前
cgg完成签到,获得积分20
9秒前
小李完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
彭小泡发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
央央发布了新的文献求助10
10秒前
10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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040860
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7778237
关于积分的说明 16232115
捐赠科研通 5186853
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775614
邀请新用户注册赠送积分活动 1758650
关于科研通互助平台的介绍 1642235