Realizing Photocatalytic Overall Water Splitting by Modulating the Thickness‐Induced Reaction Energy Barrier of Fluorenone‐Based Covalent Organic Frameworks

光催化 材料科学 分解水 芴酮 载流子 共价键 光化学 共价有机骨架 氧气 析氧 化学工程 光催化分解水 纳米技术 光电子学 催化作用 化学 物理化学 复合材料 有机化学 电化学 多孔性 聚合物 工程类 电极
作者
Rongchen Shen,Chaochao Qin,Lei Hao,Xiuzhi Li,Peng Zhang,Xin Li,Xin Li,Xin Li
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (39): e2305397-e2305397 被引量:108
标识
DOI:10.1002/adma.202305397
摘要

Abstract Direct photocatalytic hydrogen and oxygen evolution from water splitting is an attractive approach for producing chemical fuels. In this work, a novel fluorenone‐based covalent organic framework (COF‐SCAU‐2) is successfully exfoliated into ultrathin three‐layer nanosheets (UCOF‐SCAU‐2) for photocatalytic overall water splitting (OWS) under visible light. The ultrathin structures of UCOF‐SCAU‐2 greatly enhance carrier separation, utilization efficiency, and the exposure of active surface sites. Surprisingly, UCOF‐SCAU‐2 exhibits efficient photocatalytic OWS performance, with hydrogen and oxygen evolution rates reaching 0.046 and 0.021 mmol h −1 g −1 , respectively, under visible‐light irradiation, whereas bulk COF‐SCAU‐2 shows no activity for photocatalytic OWS. Charge‐carrier kinetic analysis and DFT calculations confirm that reducing the thickness of the COF nanosheets increases the number of accessible active sites, reduces the distance for charge migration, prolongs the lifetimes of photogenerated carriers, and decreases the Gibbs free energy of the rate‐limiting step compared to nonexfoliated COFs. This work offers new insights into the effect of the layer thickness of COFs on photocatalytic OWS.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
上官若男应助冷酷傲易采纳,获得10
1秒前
Christian发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Solitude完成签到,获得积分10
4秒前
SciGPT应助nissy采纳,获得10
5秒前
zheng-homes完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
顾矜应助单薄静枫采纳,获得10
8秒前
风中的迎丝完成签到,获得积分10
9秒前
zheng-homes发布了新的文献求助10
10秒前
聪明的一德完成签到,获得积分10
10秒前
冷酷傲易发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.1应助江澄采纳,获得10
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
bbll完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
单薄静枫发布了新的文献求助10
22秒前
nissy发布了新的文献求助10
22秒前
25秒前
思源应助datiemen采纳,获得10
25秒前
26秒前
万能图书馆应助沐夏采纳,获得10
27秒前
hh完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
31秒前
专注的兰完成签到 ,获得积分10
31秒前
yznfly应助ivyyyyy采纳,获得50
33秒前
36秒前
36秒前
CX330应助rrr采纳,获得10
38秒前
所所应助sue401采纳,获得10
38秒前
大模型应助失眠的寄云采纳,获得10
39秒前
40秒前
41秒前
41秒前
42秒前
Aller完成签到,获得积分10
44秒前
46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
Operational Bulk Evaporation Duct Model for MORIAH Version 1.2 1200
Signals, Systems, and Signal Processing 880
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 800
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 600
Discrete-Time Signals and Systems 510
Clinical Efficacy of the Hydrogel Patch Containing Loxoprofen Sodium (LX-A) on Osteoarthritis of the Knee-A Randomized, Open Label Clinical Study with Ketoprofen Patch-(Phase III Therapeutic Confirmatory Study) 410
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 5843133
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6178830
关于积分的说明 15611086
捐赠科研通 4960168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2674202
邀请新用户注册赠送积分活动 1619015
关于科研通互助平台的介绍 1574235