当前位置: X-MOL 学术Carbon › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
生物炭掺杂氮化碳通过氮空位和桥接碳结构的协同作用增强光催化析氢:纳米结构学和第一性原理计算
Carbon ( IF 10.5 ) Pub Date : 2023-03-31 , DOI: 10.1016/j.carbon.2023.03.063
Juan Sun , Bin Zhang , Wenxin Chen , Zichen Tao , Jie Liu , Lidong Wang

加强光生载流子的分离和转移对于提高石墨氮化碳(gC 3 N 4 )光催化析氢反应(HER)的效率至关重要。在此,通过在 N 2中的热聚合过程中将生物炭掺入 gC 3 N 4中,构建了具有氮空位的富碳 gC 3 N 4 (CCN4)气氛。掺杂的碳原子取代了桥接的氮原子并增加了离域π态。增强的π态和氮空位的协同作用有利于缩小带隙并加速催化剂中的电荷分离和迁移。同时,CCN4 催化剂具有有利的 HER 动力学,与 PCN 样品相比具有更简单的步骤和更低的能垒,其中从 *H 产生 H 2在 OH 产生之前。CCN4 催化剂表现出优异的 HER 活性,析氢速率为 3342.4 μmol∙g −1 ∙h −1 ,助催化剂 Pt 为 0.5 wt%,是原始 gC 3 N 4的 5.1 倍(PCN)。此外,CCN4表现出良好的抗盐性,其浓度接近天然海水,表明进一步提高了3808.8 μmol∙g −1 ∙h −1的析氢率。这项工作中报告的发现揭示了一种生物炭定制方案,用于控制 gC 3 N 4的缺陷并优化其固有的电子特性和光催化 HER。





"点击查看英文标题和摘要"

更新日期:2023-03-31
down
wechat
bug