G-C3N4 sheet nanoarchitectonics with island-like crystalline/amorphous homojunctions towards efficient H2 and H2O2 evolution

材料科学 光催化 无定形固体 分解水 析氧 纳米技术 石墨氮化碳 载流子 范德瓦尔斯力 化学物理 化学工程 催化作用 光电子学 化学 物理化学 结晶学 分子 生物化学 有机化学 电极 工程类 电化学
作者
Song Tong,Xiao Zhang,Ping Yang
出处
期刊:Environmental Research [Elsevier BV]
卷期号:236 (Pt 1): 116805-116805 被引量:66
标识
DOI:10.1016/j.envres.2023.116805
摘要

Photocatalystic evolution of H2O2 from water and oxygen has attracted significant attention because of environmentally friendly. The absorption in visible and hydrophilic feature of graphitic carbon nitride (g-C3N4) make it a good candidate. In this paper, a rapid post-treatment at high temperature was developed to obtain g-C3N4 nanosheets with abundant crystalline/amorphous interfaces to form homojunctions, which optimized uniplanar carrier mobility dynamics. The conversion from bulk to two-dimensional g-C3N4 resulted from the breakage of interplanar hydrogen bonds and interlayer Van der Waals force. The unique morphology not only rendered photocatalyst with larger specific surface area but also inhibited the robust volume recombination of charge carriers. The accelerated charge carriers flow at the interface, interplane and interlayer together ameliorated the separation and transfer of electrons and holes. A new-emerged n→π* transition ameliorated the poor light utilization efficiency. Beyond the increased photocatalytic H2 evolution property (779.2 μmol g-1 h-1), optimized sample displayed a H2O2 evolution activity as high as 4877.1 μM g-1 h-1 under visible light illumination, which was ∼5.8 times of that of bulk g-C3N4. Detailed photocatalytic mechanism investigation manifested that the two-step single-electron oxygen reduction process occupied the dominant status in H2O2 evolution. This work proposed a novel strategy for obtaining g-C3N4 homojunctions as a promising bi-functional metal-free catalyst to be applied in clean energy production field.
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
渤大小mn发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
上官若男应助王智采纳,获得10
1秒前
xing_xing应助Stone采纳,获得20
1秒前
1秒前
jia完成签到,获得积分20
1秒前
,,发布了新的文献求助10
1秒前
zaizai完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
香蕉觅云应助爱wy采纳,获得10
3秒前
111完成签到 ,获得积分20
3秒前
虚幻寄凡完成签到,获得积分10
3秒前
精明纸鹤发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
糖宝完成签到 ,获得积分0
4秒前
4秒前
11发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
柳紊发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
AWAY发布了新的文献求助10
5秒前
zeyuan发布了新的文献求助10
5秒前
clover完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
风中思松完成签到,获得积分10
6秒前
636363发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
唐磊完成签到,获得积分10
6秒前
王智完成签到,获得积分10
7秒前
江潇发布了新的文献求助10
7秒前
bkagyin应助ZZB采纳,获得10
7秒前
7秒前
大个应助七十三度采纳,获得10
7秒前
7秒前
xjiang008发布了新的文献求助10
8秒前
8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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7745442
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9293448
关于积分的说明 20219598
捐赠科研通 7324991
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307858
关于科研通互助平台的介绍 2459872
邀请新用户注册赠送积分活动 2319201