Synergy of Dopants and Defects in Graphitic Carbon Nitride with Exceptionally Modulated Band Structures for Efficient Photocatalytic Oxygen Evolution

光催化 掺杂剂 材料科学 石墨氮化碳 析氧 载流子 分解水 氧气 氮化硼 碳纤维 兴奋剂 催化作用 光化学 纳米技术 光电子学 化学 电化学 物理化学 电极 有机化学 复合材料 复合数
作者
Daming Zhao,Chung‐Li Dong,Bin Wang,Chao Chen,Yucheng Huang,Zhidan Diao,Shuzhou Li,Liejin Guo,Shaohua Shen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:31 (43): e1903545-e1903545 被引量:999
标识
DOI:10.1002/adma.201903545
摘要

Abstract Electronic structure greatly determines the band structures and the charge carrier transport properties of semiconducting photocatalysts and consequently their photocatalytic activities. Here, by simply calcining the mixture of graphitic carbon nitride (g‐C 3 N 4 ) and sodium borohydride in an inert atmosphere, boron dopants and nitrogen defects are simultaneously introduced into g‐C 3 N 4 . The resultant boron‐doped and nitrogen‐deficient g‐C 3 N 4 exhibits excellent activity for photocatalytic oxygen evolution, with highest oxygen evolution rate reaching 561.2 µmol h −1 g −1 , much higher than previously reported g‐C 3 N 4 . It is well evidenced that with conduction and valence band positions substantially and continuously tuned by the simultaneous introduction of boron dopants and nitrogen defects into g‐C 3 N 4 , the band structures are exceptionally modulated for both effective optical absorption in visible light and much increased driving force for water oxidation. Moreover, the engineered electronic structure creates abundant unsaturated sites and induces strong interlayer C–N interaction, leading to efficient electron excitation and accelerated charge transport. In the present work, a facile approach is successfully demonstrated to engineer the electronic structures and the band structures of g‐C 3 N 4 with simultaneous introduction of dopants and defects for high‐performance photocatalytic oxygen evolution, which can provide informative principles for the design of efficient photocatalysis systems for solar energy conversion.
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
斯文紫菜发布了新的文献求助10
1秒前
紫焰完成签到 ,获得积分10
1秒前
平安完成签到,获得积分10
2秒前
猪猪侠发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
null的应助被大意的曼凝采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4的应助被koutianle采纳,获得10
5秒前
Canterbury发布了新的文献求助20
6秒前
WYZ发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
浊人完成签到,获得积分20
7秒前
霸气安蕾发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
dhh完成签到,获得积分10
8秒前
结实的白羊完成签到,获得积分10
9秒前
null的应助被11111采纳,获得10
9秒前
搜集达人的应助被丰富老鼠采纳,获得10
10秒前
Emotional发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
质延发布了新的文献求助10
11秒前
kk发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
糊涂完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.2的应助被guihai采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.2的应助被李小明采纳,获得10
13秒前
13秒前
Pheonix1998完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
义气遥发布了新的文献求助10
15秒前
window1000发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
王欣瑶发布了新的文献求助10
16秒前
HHB完成签到,获得积分10
16秒前
ABC完成签到 ,获得积分20
16秒前
17秒前
17秒前
慕青的应助被此间采纳,获得10
18秒前
成就的小丸子完成签到,获得积分20
19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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8044306
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9476134
关于积分的说明 21282336
捐赠科研通 7612014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3391981
关于科研通互助平台的介绍 2523576
邀请新用户注册赠送积分活动 2429888