Molecular-functionalized engineering of porous carbon nitride nanosheets for wide-spectrum responsive solar fuel generation

氮化碳 光催化 太阳能燃料 石墨氮化碳 材料科学 氮化物 吸收(声学) 带隙 碳纤维 化学工程 光化学 太阳能 人工光合作用 纳米技术 催化作用 光电子学 化学 有机化学 复合材料 生态学 工程类 复合数 生物 图层(电子)
作者
Kai Wang,Hukun Wang,Qiang Cheng,Cai‐Yan Gao,Guohong Wang,Xiaoyong Wu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:607 (Pt 2): 1061-1070 被引量:57
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.09.034
摘要

Carbon nitride (C3N4) is a promising metal-free photocatalyst for solar-to-energy conversion, but bulk carbon nitride (BCN) shows insufficient light absorption, sluggish photocarrier transfer and moderate activity for photocatalysis. Herein, a facile strategy to significantly increase solar spectrum absorption of the functionalized porous carbon nitride nanosheets (MFPCN) via molecule self-assembly engineering coupled thermal polymerization is reported. This strategy can greatly enhance the wide-solar-spectrum absorption of MFPCN up to 1000 nm than most reported carbon nitride-based photocatalysts. Experimental characterizations and theoretical calculations together display that this strategy could introduce hydroxyl groups into the structure of MFPCN as well as the rich pores and active sites at the edges of framework, which can narrow the bandgap and accelerate the transfer and separation of photoinduced carries. As a result, the optimal MFPCN photocatalyst exhibit the excellent photocatalytic hydrogen evolution rate of 7.745 mmol g-1h-1 under simulated solar irradiation, which is ≈13 times that of BCN with remarkable durable CO2 reduction activities. New findings in this work will provide an approach to extend solar spectrum absorption of metal-free catalysts for solar fuel cascades.

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
sml发布了新的文献求助10
1秒前
风趣思山发布了新的文献求助30
1秒前
3秒前
研友_LXOBO8发布了新的文献求助10
3秒前
披萨778发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
7秒前
谭佳文完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
Wang发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
NexusExplorer的应助被洁净笑白采纳,获得10
9秒前
种地小能手~完成签到 ,获得积分10
9秒前
cdercder的应助被端庄的保温杯采纳,获得10
10秒前
palmy发布了新的文献求助10
10秒前
852的应助被马登采纳,获得10
11秒前
zcf发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
谭佳文发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
蓝天的应助被dan1029采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4的应助被dan1029采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.4的应助被dan1029采纳,获得10
13秒前
优秀的冬衣的应助被dan1029采纳,获得10
13秒前
优秀的冬衣的应助被dan1029采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
ymffffff发布了新的文献求助30
14秒前
李健的小迷弟的应助被thq采纳,获得10
14秒前
Ching完成签到,获得积分10
15秒前
碱基对发布了新的文献求助10
15秒前
lan完成签到,获得积分10
15秒前
dryyy发布了新的文献求助10
18秒前
jesse完成签到,获得积分10
18秒前
汉堡包的应助被胖胖桑采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 1: A–B 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7818701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9346803
关于积分的说明 20537769
捐赠科研通 7411269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332081
关于科研通互助平台的介绍 2478266
邀请新用户注册赠送积分活动 2351826