Ultrahigh Performance H2O2 Generation by Single‐Atom Fe Catalysts with N/O Bidentate Ligand via Oxalic Acid and Oxygen Molecules Activation

催化作用 吸附 草酸 齿合度 分子 光化学 光催化 配体(生物化学) 密度泛函理论 电子转移 过氧化氢 活化能 化学 材料科学 金属 无机化学 物理化学 计算化学 有机化学 生物化学 受体
作者
Mingming Zhang,Cui Lai,Fuhang Xu,Danlian Huang,Tianjue Hu,Bisheng Li,Liguo Shen,Shiyu Liu,Yukui Fu,Ling Li,Lin Tang,Liang Chen
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (34) 被引量:23
标识
DOI:10.1002/smll.202301817
摘要

Single-atom catalysts (SACs) for photocatalytic hydrogen peroxide (H2 O2 ) generation are researched but it is still challenging to obtain high H2 O2 yields. Herein, graphite carbon nitride (FeSA /CN) confined single Fe atoms with N/O coordination is prepared, and FeSA /CN shows high H2 O2 production via oxalic acid and O2 activation. Under visible light illumination, the concentration of H2 O2 generated by FeSA /CN can achieve 40.19 mM g-1 h-1 , which is 10.44 times higher than that of g-C3 N4 . The enhanced H2 O2 generation can be attributed to the formation of metal-organic complexes and rapid electron transfer. Moreover, the O2 activation of photocatalysts is revealed by 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine oxidation. The results display that the O2 activation capacity of FeSA /CN is higher than that of g-C3 N4 , which facilitates the formation of H2 O2 . Finally, density functional theory calculation demonstrates that O2 is chemically adsorbed on Fe atomic sites. The adsorption energy of O2 is enhanced from -0.555 to -1.497 eV, and the bond length of OO is extended from 1.235 to 1.292 Å. These results exhibit that the confinement of single Fe atoms can promote O2 adsorption and activation. Finally, the photocatalytic mechanism is elaborated, which provides a deep understanding for SACs-catalyzed H2 O2 generation.
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
祥辉NCU完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
CipherSage应助强健的冰旋采纳,获得10
4秒前
小粉完成签到,获得积分20
5秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
NexusExplorer应助dasfdufos采纳,获得10
9秒前
5321完成签到,获得积分10
10秒前
胜天半子完成签到,获得积分10
11秒前
小粉发布了新的文献求助30
13秒前
明亮元柏完成签到,获得积分20
13秒前
森林有木发布了新的文献求助10
14秒前
YC完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
笑笑完成签到 ,获得积分10
15秒前
Nancy发布了新的文献求助30
17秒前
泥娃娃完成签到,获得积分10
17秒前
22秒前
23秒前
123七八发布了新的文献求助10
26秒前
ada完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
友谊完成签到,获得积分10
28秒前
Bell发布了新的文献求助10
29秒前
ira发布了新的文献求助10
30秒前
天天快乐应助留胡子的涛采纳,获得10
31秒前
nylon完成签到,获得积分20
32秒前
xixi完成签到,获得积分10
32秒前
34秒前
桐桐应助清新的音响采纳,获得10
37秒前
南暮完成签到 ,获得积分10
39秒前
39秒前
李健的粉丝团团长应助Bell采纳,获得10
40秒前
Belinda发布了新的文献求助10
41秒前
xinC完成签到 ,获得积分10
42秒前
千空发布了新的文献求助10
43秒前
47秒前
nylon发布了新的文献求助10
47秒前
47秒前
领导范儿应助缓慢思枫采纳,获得10
51秒前
52秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323865
关于积分的说明 10216275
捐赠科研通 3039094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667782
邀请新用户注册赠送积分活动 798383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758366