Precise carbon doping regulation of porous graphitic carbon nitride nanosheets enables elevated photocatalytic oxidation performance towards emerging organic pollutants

石墨氮化碳 光催化 碳纤维 氮化碳 化学 兴奋剂 材料科学 光化学 化学工程 催化作用 有机化学 光电子学 复合数 工程类 复合材料
作者
Xueyan Zhang,Yunqing Liu,Miao Ren,Guang Yang,Lang Qin,Yihang Guo,Jiaqi Meng
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:433: 134551-134551 被引量:57
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.134551
摘要

To improve the photocatalytic oxidation performance of graphitic carbon nitride (g-C3N4) towards organic pollutants, the present work develops a homogeneous carbon atom-self doping strategy to prepare porous carbon-rich g-C3N4 nanosheets (HCN-Cx). The preparation process of HCN-Cx includes preorganization of L-cysteine and urea under hydrothermal environment followed by thermal copolymerization, and carbon doping level can be precisely adjusted by changing initial urea/L-cysteine molar ratio from 5000, 1667, 1000 to 500. The characteristic results combined with theory calculations confirm that CCC skeleton from L-cysteine are introduced into the heptazine framework of g-C3N4 by the replacement of some CNC units; additionally, the introduction of CCC skeleton can generate defect-induced midgap states in the band structure of g-C3N4. The HCN-Cx nanosheets exhibit carbon doping level-dependent and notably elevated photocatalytic oxidation activity to three emerging organic pollutants including acetaminophen (APAP), levofloxacin (LEV) and methylparaben (MPB), in which the HCN-C0.5 performs the best. After visible-light irradiation of the HCN-C0.5 for 10, 8 and 90 min, the removal efficiency of APAP, LEV and MPB reaches up to nearly 100%. The excellent photocatalytic oxidation performance of HCN-Cx is dominated by carbon atom-self doping, which can not only enhance the visible-light harvesting efficiency but also boost photoexcited charge carrier transfer dynamics. Consequently, abundant reactive oxygen species including •O2−, 1O2 and •OH are generated, and they are responsible for the elevated photocatalytic oxidation performance of HCN-Cx.
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
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
hyjcs完成签到,获得积分0
7秒前
一行白鹭完成签到 ,获得积分10
12秒前
充满怪兽的世界完成签到,获得积分10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
logolush完成签到 ,获得积分10
28秒前
韩钰小宝完成签到 ,获得积分10
28秒前
benzene完成签到 ,获得积分10
36秒前
apckkk完成签到 ,获得积分10
37秒前
田様应助斯文的傲珊采纳,获得30
44秒前
糖宝完成签到 ,获得积分10
50秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
50秒前
智智完成签到 ,获得积分10
53秒前
zhangxinan完成签到,获得积分10
54秒前
学好久完成签到 ,获得积分10
55秒前
coco完成签到,获得积分10
59秒前
洸彦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缓慢的豌豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
活泼的烙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小美酱完成签到 ,获得积分0
1分钟前
多克特里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自觉石头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
zenabia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JKbrown完成签到 ,获得积分10
1分钟前
贝贝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhang5657完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
tkbxa完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hanliulaixi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柑橘乌云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
feimengxia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chenting完成签到 ,获得积分10
1分钟前
roundtree完成签到 ,获得积分0
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
曾建完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI5应助养猪不带瓢采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】请使用合适的网盘上传文件 10000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Green Star Japan: Esperanto and the International Language Question, 1880–1945 800
Sentimental Republic: Chinese Intellectuals and the Maoist Past 800
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 800
Learning to Listen, Listening to Learn 520
Plasmonics 500
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 3868049
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3410297
关于积分的说明 10667112
捐赠科研通 3134498
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1729156
邀请新用户注册赠送积分活动 833184
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 780620