Band alignment modulation of g-C3N4 by tuning structural defects for selective ammonia photosynthesis from nitrate reduction under visible light irradiation

掺杂剂 光催化 硝酸盐 氨生产 化学 光化学 无机化学 催化作用 试剂 材料科学 兴奋剂 有机化学 光电子学
作者
Inju Hong,Hyun Sik Moon,Byoung Joon Park,Yi‐An Chen,Yu‐Peng Chang,Byeongju Song,Dongmin Lee,Yongju Yun,Yung‐Jung Hsu,Jeong Woo Han,Kijung Yong
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:484: 149506-149506 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149506
摘要

Photocatalytic nitrate reduction to ammonia (PcNRA) not only tackles nitrate pollution in wastewater but also transforms it into valuable ammonia, attracting attention as an eco-friendly and carbon-free ammonia synthesis technology. However, it still suffers from insufficient ammonia selectivity due to active side reactions such as nitrogen gas formation and hydrogen production. In this work, we synthesized B-doped and N-deficient g-C3N4 (NVCN) by thermal treatment using NaBH4 as a reduction reagent for selective photocatalytic nitrate-ammonia conversion. The simultaneous introduction of B dopants and nitrogen vacancies (NVs) into the g-C3N4 (CN) framework modulated the band structure: the narrowed band gap and the generated mid-gap states suppressed charge carrier recombination and allowed more electrons to participate in the reduction reaction, while the reduced conduction band energy effectively inhibited hydrogen evolution, defining possible reaction pathways to nitrate reduction. Moreover, nitrate species were strongly adsorbed and activated on the catalyst surface in the co-presence of B dopants and NVs, which consequently facilitated selective and active nitrate-to-ammonia conversion. The optimal catalyst, NVCN475, achieved exceptional ammonia selectivity (96.9 %) and production activity (8.83 μmol h−1) with negligible H2 evolution (0.52 μmol h−1) under visible light irradiation.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
亓官完成签到,获得积分10
1秒前
赵鹏发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
三川完成签到,获得积分10
1秒前
Costing完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
老艺人完成签到,获得积分10
3秒前
UKU完成签到,获得积分20
3秒前
雀跃发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
漠池完成签到,获得积分10
4秒前
Jasper应助淡定芷蝶采纳,获得10
4秒前
格拉希尔完成签到,获得积分10
4秒前
zyq发布了新的文献求助30
4秒前
拉长的冷霜完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
简奥斯汀发布了新的文献求助10
6秒前
ShiyuZhang完成签到,获得积分10
7秒前
现实的宝马完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
WSYang完成签到,获得积分10
9秒前
求助人员发布了新的文献求助30
9秒前
onion完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
简单的完成签到,获得积分10
10秒前
何何发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
善学以致用应助Wnnnn采纳,获得10
10秒前
科研通AI6应助Min采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研通AI6应助UGO采纳,获得10
11秒前
王阳洋发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
非往完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
子怡完成签到,获得积分10
14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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5601001
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686544
关于积分的说明 14844858
捐赠科研通 4679334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539149
邀请新用户注册赠送积分活动 1506013
关于科研通互助平台的介绍 1471253