Crystalline Intramolecular Ternary Carbon Nitride Homojunction for Photocatalytic Hydrogen Evolution

氮化碳 光催化 同质结 三元运算 材料科学 石墨氮化碳 分子内力 催化作用 化学物理 化学 光电子学 异质结 有机化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Zhihan Yu,Xiaoyang Yue,Jiajie Fan,Quanjun Xiang
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:12 (11): 6345-6358 被引量:108
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c01563
摘要

The construction of intramolecular homojunction in the carbon nitride framework is one of the advantageous methods to improve photocatalytic performance. Based on the molecular self-assembly strategy to form the intramolecular homojunction, carbon nitride showed enhanced photocatalytic activity. However, the disordered structure of the pristine g-C3N4 obtained using the traditional approach inhibits the dissociation and migration of photocarriers. Here, we adopt a method to prepare the crystalline C3N4 (HCCN) with functional group modifications to form ternary intramolecular homojunction by multistep thermal polymerization. The band structure indicates that cyano and cyanamide-based molecular units in HCCN samples have different highest occupied molecular orbital/lowest unoccupied molecular orbital energy levels, which constitute a special ternary homojunction through the arrangement of energy levels and form an internal electron field in the molecule. The analysis of photoelectron–hole pairs and photocatalytic performance confirms that the ternary structure accelerates the interface charge transfer and reduces reverse charge recombination. Moreover, the compact crystalline structure of HCCN samples greatly improves the dissociation photogenerated charges. Femtosecond transient absorption spectra explain the energy trajectory of charge carrier kinetics of HCCN and confirm that the crystal semiconductor modified by functional groups can promote the dissociation of excitons to free charges. This research provides an idea to obtain crystalline C3N4 of ternary intramolecular homojunctions.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Lucas应助hexun采纳,获得10
刚刚
123完成签到 ,获得积分10
刚刚
Yy完成签到 ,获得积分10
1秒前
怡然谷雪发布了新的文献求助10
1秒前
guo完成签到,获得积分10
1秒前
drtianyunhong完成签到,获得积分10
1秒前
jintgogch完成签到 ,获得积分10
1秒前
果酱君完成签到,获得积分10
1秒前
小肥仔完成签到 ,获得积分10
2秒前
Owen应助丁莞采纳,获得10
2秒前
ffff完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助百忠采纳,获得10
2秒前
123发布了新的文献求助30
3秒前
汉堡包应助小英采纳,获得30
3秒前
十一完成签到 ,获得积分10
3秒前
Eclin完成签到,获得积分10
3秒前
乐乐完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
lilian完成签到,获得积分10
5秒前
天易车网官网完成签到,获得积分10
5秒前
KYG发布了新的文献求助10
5秒前
风趣谷蓝发布了新的文献求助10
6秒前
奔雷手完成签到,获得积分10
6秒前
杨文成应助123采纳,获得10
6秒前
6秒前
卷网那个完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
左澄澄完成签到 ,获得积分10
10秒前
熊孩子完成签到 ,获得积分10
10秒前
Austin完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
怡然谷雪完成签到,获得积分10
11秒前
搬砖工完成签到,获得积分10
11秒前
student发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
大成子完成签到,获得积分10
12秒前
wdw12完成签到,获得积分10
13秒前
开朗的戎完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Mechanical Methods of the Activation of Chemical Processes 510
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2419815
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2110301
关于积分的说明 5338713
捐赠科研通 1837616
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915037
版权声明 561134
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489324