Piezoelectric Polarization Optimized Photocharge Separation and Surface Proton Cycling for Efficient Pure Water Splitting

分解水 过氧化氢 压电 极化(电化学) 偶极子 材料科学 催化作用 分析化学(期刊) 化学工程 电化学 化学 分子内力 光化学 制氢 红外光谱学 解吸 无机化学 化学物理 电子转移 光谱学 法拉第效率 复合数 电子供体 析氧 光电子学 声化学 能量转换效率 红外线的 紫外线 氧气 分解 电压 电极 饮用水净化 超声波传感器
作者
Lu Gao,Chaofan Yuan,Wenying Yu,Sheng Guo,Na Tian,Xiaolei Zhang,Yihe Zhang,Hongwei Huang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (11): e25592-e25592 被引量:3
标识
DOI:10.1002/anie.202525592
摘要

ABSTRACT The simultaneous production of hydrogen (H 2 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) from pure water represents an ideal solar‐to‐chemical pathway for sustainable fuel and oxidant generation. However, conventional photocatalysts face intrinsic limitations, including sluggish carrier dynamics and insufficient power for water oxidation. Herein, we unveil an intramolecular electron transfer pathway from cyano groups to hydroxyl groups in C 3 N 5 that creates a high‐performance piezo‐photocatalyst for water splitting. The hydroxyl/cyano groups direct electron‐hole flow, optimizing the surface potential and dipole moment (DM) for a stronger piezoelectric response. Interestingly, the piezoelectric polarization induced by mechanical strain in MCN‐8 enhances its H + desorption ability to facilitate a rapid adsorption‐reaction‐desorption process. In situ infrared spectroscopy results indicate that MCN‐8 generates key substances such as ·O 2 − and ·OOH, clarifying the water oxidation process. Thus, the rates of H 2 and H 2 O 2 release by its piezo‐photocatalysis were 4.14 mmol g −1 h −1 and 1.39 mmol g −1 h −1 , respectively. Under simulated outdoor sunlight and ultrasonic conditions, the as‐fabricated MCN‐8/PVDF‐HFP composite film retains its ability to produce H 2 and H 2 O 2 . This strategy of enhancing the piezo‐photocatalytic performance through surface group modulation provides a new idea for the development of highly efficient and multifunctional water decomposition catalysts.
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
羽纱珏完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
SciGPT应助哈哈采纳,获得10
2秒前
陈飞宇发布了新的文献求助10
2秒前
Daisy发布了新的文献求助10
3秒前
lucky完成签到 ,获得积分10
3秒前
liuyang发布了新的文献求助10
3秒前
Kao应助小米_M采纳,获得10
3秒前
4秒前
854fycchjh发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
ViVi发布了新的文献求助10
4秒前
共享精神应助sunwending采纳,获得10
4秒前
Boro发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
DDL发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
gyq应助ZZY采纳,获得10
5秒前
21ssa完成签到 ,获得积分10
5秒前
szp发布了新的文献求助10
5秒前
Akim应助sss采纳,获得10
6秒前
6秒前
yvonne完成签到,获得积分10
6秒前
充电宝应助hanying采纳,获得10
7秒前
1354发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
钢铁侠完成签到,获得积分10
8秒前
舒适忆枫发布了新的文献求助10
8秒前
守护星02发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
花生米一粒粒完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
Dylan完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
yvonne发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
10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
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7334551
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8948826
关于积分的说明 18987193
捐赠科研通 6988457
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3217459
关于科研通互助平台的介绍 2383739
邀请新用户注册赠送积分活动 2197528