Simultaneously Tuning Band Structure and Oxygen Reduction Pathway toward High‐Efficient Photocatalytic Hydrogen Peroxide Production Using Cyano‐Rich Graphitic Carbon Nitride

光催化 材料科学 选择性 石墨氮化碳 吸附 过氧化氢 氮化碳 催化作用 无机化学 光化学 化学工程 化学 有机化学 工程类
作者
Lei Chen,Cheng Chen,Zhi Yang,Shan Li,Chiheng Chu,Baoliang Chen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (46) 被引量:287
标识
DOI:10.1002/adfm.202105731
摘要

Abstract The demands for green production of hydrogen peroxide have triggered extensive studies in the photocatalytic synthesis, but most photocatalysts suffer from rapid charge recombination and poor 2e − oxygen reduction reaction (ORR) selectivity. Here, a novel composite photocatalyst of cyano‐rich graphitic carbon nitride g‐C 3 N 4 is fabricated in a facile manner by sodium chloride‐assisted calcination on dicyandiamide. The obtained photocatalysts exhibit superior activity (7.01 m m h −1 under λ ≥ 420 nm, 16.05 m m h −1 under simulated sun conditions) for H 2 O 2 production and 93% selectivity for 2e − ORR, much higher than that of the state‐of‐the‐art photocatalyst. The porous g‐C 3 N 4 with Na dopants and cyano groups simultaneously optimize two limiting steps of the photocatalytic 2e − ORR: photoactivity, and selectivity. The cyano groups can adjust the band structure of g‐C 3 N 4 to achieve high activity. They also serve as oxygen adsorption sites, in which local charge polarization facilitates O 2 adsorption and protonation. With the aid of Na + , the O 2 is reduced to produce more superoxide radicals as the intermediate products for H 2 O 2 synthesis. This work provides a facile approach to simultaneously tune photocatalytic activity and 2e − ORR selectivity for boosting H 2 O 2 production, and then paves the way for the practical application of g‐C 3 N 4 in environmental remediation and energy supply.
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
1秒前
1秒前
1秒前
Lili完成签到,获得积分10
2秒前
王志远发布了新的文献求助10
3秒前
Zain_init发布了新的文献求助10
4秒前
淡定翠容发布了新的文献求助30
5秒前
天真依玉完成签到,获得积分10
5秒前
汉堡包应助BET采纳,获得10
5秒前
皮卡丘发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
南风发布了新的文献求助10
6秒前
莫菲特完成签到,获得积分10
6秒前
乌龙茶完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助M1o采纳,获得10
9秒前
shihuili完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
luoshikun发布了新的文献求助10
13秒前
思源应助活力的母鸡采纳,获得10
14秒前
shine发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI5应助神经元采纳,获得10
15秒前
aero完成签到 ,获得积分10
15秒前
打打应助lixiaofei采纳,获得10
15秒前
爱吃西瓜的杜完成签到 ,获得积分10
15秒前
李健的小迷弟应助火柴采纳,获得10
15秒前
17秒前
搜集达人应助平常雨泽采纳,获得10
17秒前
山前发布了新的文献求助10
17秒前
王志远完成签到,获得积分20
18秒前
小蘑菇应助bababiba采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
深情海秋完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
24秒前
24秒前
科研通AI5应助执着瑛采纳,获得10
24秒前
25秒前
852应助山前采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 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 3814731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3358869
关于积分的说明 10397908
捐赠科研通 3076241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1689750
邀请新用户注册赠送积分活动 813229
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767555