Photocatalytic Dinitrogen Fixation with Water on High-Phosphorus-Doped Carbon Nitride with Surface Nitrogen Vacancies

光催化 催化作用 氮化物 氮气 无机化学 碳纤维 化学 氧化物 一氧化二氮 光化学 材料科学 有机化学 图层(电子) 复合材料 复合数
作者
Yasuhiro Shiraishi,Takuya Kishimoto,Shunsuke Tanaka,Takayuki Hirai
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:38 (23): 7137-7145 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.2c00336
摘要

Sunlight-driven photocatalytic dinitrogen (N2) fixation with water at ambient conditions is of vital importance for a sustainable energy society. The efficiency of this reaction, however, is still low because of the difficulty in promoting both water oxidation and N2 reduction reactions. Herein, we report that a high-phosphorus-doped carbon nitride with surface nitrogen vacancies (PCN(V)) synthesized by thermal condensation under a hydrogen (H2) atmosphere using phosphorus oxide (P2O5) as a phosphorus source efficiently promotes N2 fixation. The large numbers of the doped P atoms on the PCN(V)-P2O5 catalysts enhance the oxidation of water, while the N vacancies reduce N2, facilitating efficient ammonia (NH3) generation with an apparent quantum yield at 420 nm of 3.4%. Simulated sunlight illumination of the catalyst in water under N2 bubbling produces NH3 with a solar-to-chemical conversion efficiency of 0.16%, which is the highest efficiency among the previously reported powder photocatalysts.
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
刚刚
liberation完成签到 ,获得积分10
2秒前
May完成签到,获得积分10
2秒前
平常无颜发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
zhao完成签到 ,获得积分10
4秒前
bkagyin应助jimmy采纳,获得10
4秒前
hkh发布了新的文献求助10
5秒前
ppg完成签到,获得积分10
5秒前
只A不B应助独自面对采纳,获得10
6秒前
wqy完成签到,获得积分10
8秒前
MYMELODY完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
王莫为发布了新的文献求助10
9秒前
PZ完成签到,获得积分10
11秒前
笑的得美完成签到,获得积分10
11秒前
tzy6665完成签到,获得积分10
12秒前
平常无颜完成签到,获得积分10
12秒前
LIXI发布了新的文献求助10
13秒前
yulian完成签到,获得积分10
13秒前
Jasper应助hkh采纳,获得10
14秒前
所所应助荣冥幽采纳,获得10
14秒前
王莫为完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
iNk完成签到,获得积分0
16秒前
17秒前
dyk完成签到,获得积分10
17秒前
南挽完成签到,获得积分10
18秒前
Majoe完成签到,获得积分10
18秒前
CipherSage应助新明采纳,获得10
18秒前
Willow完成签到,获得积分10
19秒前
科研大圣完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
jimmy发布了新的文献求助10
21秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得30
22秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 400
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 3843340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385634
关于积分的说明 10541427
捐赠科研通 3106276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710911
邀请新用户注册赠送积分活动 823851
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774313