In-situ electronic structure redistribution tuning of single-atom Mn/g-C3N4 catalyst to trap atomic-scale lead(II) for highly stable and accurate electroanalysis

催化作用 插层(化学) 电催化剂 再分配(选举) Atom(片上系统) 化学 纳米颗粒 电子结构 石墨氮化碳 材料科学 纳米技术 无机化学 电极 物理化学 计算化学 电化学 生物化学 政治 计算机科学 政治学 法学 嵌入式系统 光催化
作者
Yongyu Li,Zong‐Yin Song,Xiang‐Yu Xiao,Long-Ke Zhang,Hong-Qi Huang,Wenqing Liu,Xing‐Jiu Huang
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:435: 129009-129009 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129009
摘要

Constructing catalysts with simple structures, uniform effective sites, and excellent performance is crucial for understanding the reaction mechanism of target pollutants. Herein, the single-atom catalyst of Mn-intercalated graphitic carbon nitride (Mn/g-C3N4) was prepared. It was found that the intercalated Mn atoms acted as strong electron donors to effectively tune the electronic structure distribution of the in-situ N atoms, providing a large number of negative potential atomic-scale sites for catalytic reactions. In the detection, the in-situ N atom established an electron bridge for the transient electrostatic trapping of free Pb(II), which induced Pb-N-Mn coordination bonding. Even in g-C3N4-loaded Mn nanoparticles, the N atom was again confirmed to be the interaction site for coupling with Pb. And the MnII-N4-C/MnIV-N4-C cycle actively participated in the electrocatalysis of Pb(II) was confirmed. Moreover, Mn/g-C3N4 achieved highly stable and accurate detection for Pb(II) with a sensitivity of 2714.47 µA·µM-1·cm-2. And excellent reproducibility and specific detection of real water samples made the electrode practical. This study contributes to understanding the changes in the electronic structure of chemically inert substrates after single-atom intercalation and the interaction between contaminants and the microstructure of sensitive materials, providing a guiding strategy for designing highly active electrocatalytic interfaces for accurate electroanalysis.
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
1秒前
wang发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6应助oxear采纳,获得10
1秒前
花海发布了新的文献求助10
2秒前
饼干完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
勤奋雨完成签到,获得积分10
4秒前
乐观的凌兰完成签到 ,获得积分10
4秒前
专注的问寒应助cherrychou采纳,获得30
5秒前
6秒前
无昵称完成签到 ,获得积分10
6秒前
饼干发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
花开花落花无悔完成签到 ,获得积分10
8秒前
大模型应助Rdeohio采纳,获得10
8秒前
一只萌新完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
WangYZ发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
华仔应助老李采纳,获得10
10秒前
11秒前
xiaoliu发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
天天快乐应助red采纳,获得10
12秒前
13秒前
WMT完成签到 ,获得积分10
14秒前
山有扶苏完成签到,获得积分10
16秒前
fyy完成签到 ,获得积分10
16秒前
kento发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
王梦秋发布了新的文献求助10
17秒前
清晨发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
白青完成签到,获得积分10
17秒前
18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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5646490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4771445
关于积分的说明 15035283
捐赠科研通 4805288
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2569581
邀请新用户注册赠送积分活动 1526573
关于科研通互助平台的介绍 1485858