Construction of g-C3N4 with three coordinated nitrogen (N3C) vacancies for excellent photocatalytic activities of N2 fixation and H2O2 production

光催化 固氮 氮气 量子效率 密度泛函理论 带隙 化学 纳米技术 光化学 化学工程 材料科学 催化作用 光电子学 计算化学 工程类 有机化学
作者
Yanjun Xue,Chaoqun Ma,Qing‐Feng Yang,Xinyu Wang,Shanna An,Xiaoli Zhang,Jian Tian
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:457: 141146-141146 被引量:109
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.141146
摘要

Nitrogen defect engineering has been confirmed to be an effective strategy to improve photocatalytic performance, and nitrogen vacancies at different positions show different effects on photocatalytic performance. Here, we prepare g-C3N4 with three-coordinate nitrogen (N3C) vacancies (g-C3N4-N3C) by a simple in situ copyrolysis method. The introduction of N3C vacancies helps to narrow the band gap, enhance the light-harvesting efficiency, accelerate the separation and transfer of photogenerated carriers, and provide more active centers. Interestingly, g-C3N4-N3C exhibits photocatalytic performance for the production of NH3 and H2O2. The optimized g-C3N4-N3C-0.3 exhibits the best photocatalytic N2 fixation rate (1915 μmol h−1 g−1) and photocatalytic H2O2 production rate (1098 μmol h−1 g−1), with corresponding apparent quantum efficiency (AQE) of 7.79 % and 12.43 % at λ = 370 nm, respectively, which are superior to most known photocatalysts. Meanwhile, density functional theory (DFT) calculations indicate that g-C3N4-N3C makes the activation and further reduction of *N2 and *O2 more thermodynamically favorable than pure g-C3N4. This work deepens the understanding of the role of nitrogen defect engineering in enhancing the photocatalytic performance of g-C3N4, and provides a new way for the design and preparation of efficient and stable photocatalysts.
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
自信书竹发布了新的文献求助10
刚刚
赧然发布了新的文献求助10
刚刚
赫赫完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
滴滴滴发布了新的文献求助10
3秒前
橙子应助Bismarck采纳,获得10
4秒前
5秒前
无情白羊发布了新的文献求助10
6秒前
zwy发布了新的文献求助10
6秒前
搜集达人应助lililili采纳,获得10
7秒前
Wen完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
bzc完成签到,获得积分10
8秒前
wan完成签到,获得积分10
9秒前
大个应助lyyy采纳,获得10
9秒前
bkagyin应助stonedream采纳,获得10
9秒前
zhouzheyu完成签到,获得积分10
9秒前
李浩然完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
腼腆的千雁完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
生菜完成签到,获得积分20
12秒前
mouxq发布了新的文献求助10
13秒前
搜集达人应助lelebuaichi采纳,获得10
14秒前
典雅煎蛋完成签到,获得积分10
15秒前
迷路竹完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
悲凉的大有完成签到,获得积分10
18秒前
浮游应助小黑采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
倪妮发布了新的文献求助10
19秒前
明镜完成签到,获得积分10
20秒前
碧蓝的自行车完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
哈哈哈发布了新的文献求助100
21秒前
21秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(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
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Handbook of Social and Emotional Learning 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5142850
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4340997
关于积分的说明 13519072
捐赠科研通 4181180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2292757
邀请新用户注册赠送积分活动 1293411
关于科研通互助平台的介绍 1235982