A π‐Conjugated Van der Waals Heterostructure Between Single‐Atom Ni‐Anchored Salphen‐Based Covalent Organic Framework and Polymeric Carbon Nitride for High‐Efficiency Interfacial Charge Separation

异质结 共轭体系 氮化碳 材料科学 共价键 范德瓦尔斯力 氮化物 Atom(片上系统) 碳纤维 光催化 碳原子 聚合物 电荷(物理) 化学物理 化学工程 纳米技术 光电子学 分子 化学 有机化学 催化作用 复合数 复合材料 戒指(化学) 嵌入式系统 工程类 物理 量子力学 图层(电子) 计算机科学
作者
Liang Zhu,Zhifu Liang,Hao Li,Qiunian Xu,Daochuan Jiang,Haiwei Du,Chuhong Zhu,Huiquan Li,Zhou Lu,Yupeng Yuan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (33) 被引量:30
标识
DOI:10.1002/smll.202301017
摘要

Semiconductor-based heterostructures have exhibited great promise as a photocatalyst to convert solar energy into sustainable chemical fuels, however, their solar-to-fuel efficiency is largely restricted by insufficient interfacial charge separation and limited catalytically active sites. Here the integration of high-efficiency interfacial charge separation and sufficient single-atom metal active sites in a 2D van der Waals (vdW) heterostructure between ultrathin polymeric carbon nitride (p-CN) and Ni-containing Salphen-based covalent organic framework (Ni-COF) nanosheets is illustrated. The results reveal a NiN2 O2 chemical bonding in NiCOF nanosheets, leading to a highly separated single-atom Ni sites, which will function as the catalytically active sites to boost solar fuel production, as confirmed by X-ray absorption spectra and density functional theory calculations. Using ultrafast femtosecond transient adsorption (fs-TA) spectra, it shows that the vdW p-CN/Ni-COF heterostructure exhibits a faster decay lifetime of the exciton annihilation (τ = 18.3 ps) compared to that of neat p-CN (32.6 ps), illustrating an efficiently accelerated electron transfer across the vdW heterointerface from p-CN to Ni-COF, which thus allows more active electrons available to participate in the subsequent reduction reactions. The photocatalytic results offer a chemical fuel generation rate of 2.29 mmol g-1 h-1 for H2 and 6.2 µmol g-1 h-1 for CO, ≈127 and three times higher than that of neat p-CN, respectively. This work provides new insights into the construction of a π-conjugated vdW heterostructure on promoting interfacial charge separation for high-efficiency photocatalysis.
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
刚刚
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
2秒前
陆嘉盈发布了新的文献求助10
3秒前
小魏小魏发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
友好的匪发布了新的文献求助10
6秒前
夏1完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
眯眯眼的龙猫完成签到,获得积分10
8秒前
郭子臣完成签到,获得积分10
8秒前
体贴雪碧发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
jhb发布了新的文献求助10
11秒前
乐乐应助super采纳,获得10
12秒前
sss三发布了新的文献求助10
13秒前
嘻嘻嘻完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
华海亦发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
晨晓完成签到,获得积分10
18秒前
汉堡包应助斯人如机采纳,获得10
18秒前
烟花应助木子贝贝采纳,获得10
21秒前
小米完成签到,获得积分10
21秒前
sss三完成签到,获得积分10
22秒前
双门洞完成签到,获得积分20
22秒前
22秒前
李爱国应助猪猪hero采纳,获得10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
扣子完成签到 ,获得积分10
24秒前
双门洞发布了新的文献求助10
27秒前
BCS完成签到,获得积分10
28秒前
科研通AI5应助zhichi9采纳,获得10
29秒前
29秒前
pzz完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
31秒前
汪哈七完成签到,获得积分10
32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 Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 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 5082510
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4299889
关于积分的说明 13397348
捐赠科研通 4123694
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2258552
邀请新用户注册赠送积分活动 1262835
关于科研通互助平台的介绍 1196778