Highly efficient and photostable conversion of bicarbonate to acetate by a pyrrolic nitrogen enriched Ag3PO4/g-C3N4 photocathode with an intermediate band level in photo-assisted microbial electrosynthesis systems

光电阴极 电合成 光化学 法拉第效率 光催化 化学 碳酸氢盐 可见光谱 材料科学 催化作用 阳极 电化学 电极 光电子学 有机化学 电子 物理 物理化学 量子力学
作者
Weifeng Kong,Qiang Wang,Liping Huang,Xie Quan,Gianluca Li Puma
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:471: 144673-144673 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.144673
摘要

A highly efficient and photostable acetate production from bicarbonate (HCO3−) reduction is demonstrated in a photo-assisted microbial electrosynthesis system (MES) using a pyrrolic nitrogen enriched Ag3PO4/g-C3N4 photocathode. Urea-treatment of the Ag3PO4/g-C3N4 photocathode synergistically improved the MES performance by up to 1.8 folds under visible light illumination, achieving acetate production of 9.6 mM/d with coulombic efficiency of 95%, negligible catalyst leaching, and solar-to-acetate efficiency of 1.15% over 12 days continuous operation. The photocorrosion of Ag3PO4 was efficiently inhibited by a two-step charge transfer process mediated by an intermediate band level introduced by oxygen-vacancies in the Ag3PO4 structure, which also facilitated light absorption and charge transfer through a Z-scheme mechanism, whereas the increased pyrrole N in the g-C3N4 provided supplementary active sites for direct and indirect (via H2) electron transfer to Serratia marcescens electrotroph. This study demonstrates the ingenious use of photocatalytic heterojunctions for achieving step-changes in the MES performance.

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
茜11122完成签到,获得积分10
1秒前
Jannie发布了新的文献求助30
1秒前
炙热晓露发布了新的文献求助10
2秒前
s子完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
天天快乐应助寒冷的寻菱采纳,获得10
4秒前
4秒前
7秒前
零度蓝莓完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Darui完成签到,获得积分10
8秒前
传奇3应助畅快的饼干采纳,获得10
8秒前
温柔夜玉发布了新的文献求助10
9秒前
bkagyin应助奋斗不悔采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
小孙发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
英姑应助炙热晓露采纳,获得10
13秒前
dmy完成签到,获得积分20
14秒前
可可豆完成签到,获得积分10
14秒前
TigerOvO完成签到,获得积分10
14秒前
micor应助太阳蛋采纳,获得10
14秒前
怜南完成签到,获得积分10
14秒前
光亮的元霜关注了科研通微信公众号
15秒前
鲤鱼笑南完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
活力篮球发布了新的文献求助70
16秒前
优秀的雪碧完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.3应助是我采纳,获得30
17秒前
欧克欧克完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
潇云完成签到 ,获得积分10
19秒前
tyq发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
赖林完成签到,获得积分10
24秒前
北月南弦完成签到 ,获得积分10
24秒前
超级的访枫完成签到,获得积分10
25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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7320007
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935743
关于积分的说明 18943116
捐赠科研通 6978495
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214430
关于科研通互助平台的介绍 2382327
邀请新用户注册赠送积分活动 2193521