Charge Transfer Modulation in g-C3N4/CeO2 Composites: Electrocatalytic Oxygen Reduction for H2O2 Production

化学 电荷(物理) 氧气 调制(音乐) 悠氧 生产(经济) 还原(数学) 复合材料 有机化学 物理 几何学 经济 宏观经济学 材料科学 量子力学 数学 声学
作者
Xueli Mei,Xueyang Zhao,Hongtao Xie,Nemanja Gavrilov,Qin Geng,Qin Li,Huawei Zhuo,Yali Cao,Yizhao Li,Fan Dong
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:64 (6): 3017-3027 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c05341
摘要

The electrocatalytic two-electron oxygen reduction reaction (2e-ORR) represents one of the most prospective avenues for the in situ synthesis of hydrogen peroxide (H2O2). However, the four-electron competition reaction constrains the efficiency of H2O2 synthesis. Therefore, there is an urgent need to develop superior catalysts to facilitate the H2O2 synthesis. In this study, graphite-phase carbon nitride and cerium dioxide composites (g-C3N4/CeO2) with varying CeO2 loadings were prepared with favorable 2e-ORR electrocatalysts. The optimized composite, containing 20 wt % CeO2 (g-C3N4/CeO2-20%) exhibited the highest Faradaic efficiency (FE) of 97% and notable H2O2 yielding of 9.84 mol gcat.–1 h–1 at the potential of 0.3 V (vs RHE) in a 0.1 M KOH electrolyte. Density functional theory calculations revealed that the improvement of the selectivity and yield of H2O2 for the composites were attributed to the charge transfer between g-C3N4 and CeO2, which causes the active site C atom donating electrons to form C+, thereby enhancing the adsorption and desorption of *OOH intermediates. Additionally, the g-C3N4/CeO2-20% composite exhibits excellent 2e-ORR performance in neutral and acidic electrolytes and demonstrates superior capability in electro-Fenton degradation of organic pollutants. This study not only provides new insights into the electrocatalytic mechanism of g-C3N4/CeO2 composites but also demonstrates an effective method for designing 2e-ORR catalysts.
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
Owen应助luluki采纳,获得10
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助耙芋儿采纳,获得10
1秒前
华仔应助yuliang采纳,获得10
2秒前
春风寒完成签到 ,获得积分10
2秒前
称心妙竹应助xlan采纳,获得50
3秒前
小陈发布了新的文献求助10
3秒前
曾元发布了新的文献求助10
3秒前
Han发布了新的文献求助10
3秒前
火星上的闭月完成签到,获得积分20
3秒前
包子发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI2S应助张火火采纳,获得10
4秒前
6秒前
shujing完成签到 ,获得积分10
6秒前
DAXIA完成签到,获得积分10
6秒前
领导范儿应助polaris采纳,获得20
7秒前
羊羊羊冲完成签到,获得积分10
7秒前
chen发布了新的文献求助10
7秒前
sgjj33应助LWDYF采纳,获得10
7秒前
azuretimm完成签到,获得积分10
7秒前
jxuexiong完成签到,获得积分10
8秒前
吕奎完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
小陈完成签到,获得积分20
9秒前
彭于晏应助慈祥的丹寒采纳,获得10
9秒前
田様应助coco采纳,获得10
9秒前
Owen应助coco采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助裴成风采纳,获得10
10秒前
无花果应助蔡蔡coldy采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助BigTong采纳,获得10
11秒前
JamesPei应助BigTong采纳,获得10
11秒前
骆马湖发布了新的文献求助10
11秒前
加勒比海带完成签到,获得积分10
11秒前
axiba发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI2S应助王富贵采纳,获得10
11秒前
sedrakyan完成签到,获得积分10
11秒前
乐观师发布了新的文献求助10
12秒前
硝基发布了新的文献求助10
12秒前
CipherSage应助小飞机采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
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 7260056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8881988
关于积分的说明 18768193
捐赠科研通 6940128
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201739
关于科研通互助平台的介绍 2375467
邀请新用户注册赠送积分活动 2177542