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N-空位g-C3N4中空微管提高吸附活性和载流子利用率高效光催化还原CO2
Materials Today Energy ( IF 9.0 ) Pub Date : 2022-11-25 , DOI: 10.1016/j.mtener.2022.101211
Yongzheng Liu , Lei Zhao , Xianghui Zeng , Feng Xiao , Wei Fang , Xing Du , Xuan He , Daheng Wang , Weixin Li , Hui Chen

gC 3 N 4被认为是一种很有前途的非金属半导体光催化剂,用于将CO 2转化为增值产品。然而,gC 3 N 4经历了光生电子和空穴的复合以及其低CO 2吸附能力。在这里,具有可调 N 空位浓度 (TCN-1) 的 gC 3 N 4中空微管 (TCN) 结构通过水热自组装然后进行 H 2热处理可控地制造。所得具有一维结构gC 3 N 4的N空位对光催化CO 2表现出优异的活性在没有任何助催化剂或牺牲剂的情况下,在可见光照射下,CO 生成率为 7.06 μmol/g/h (TCN-1),是 TCN (3.12 μmol/g) 的 2.2 倍和 8.8 倍/h) 和原始 gC 3 N 4 (0.75 μmol/g/h)。实验和DFT计算充分证明,N空位主要来源于gC 3 N 4表面C=N-C位点的选择性裂解。N-空位可以充当电子陷阱,延长电荷载流子的寿命。此外,空位周围电子分布的变化从而为激子解离提供了驱动力,进而促进了CO 2吸附的活化。gC的双功能具有结构优化和缺陷设计的3 N 4是一种非常有前途的候选者,可以在光催化过程中增强反应物的吸附活化和光催化剂的载流子利用率。





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更新日期:2022-11-25
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