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g-C3N4 上氧化诱导的氮空位促进高选择性光催化 CO2 还原和析氢
Journal of Colloid and Interface Science ( IF 9.4 ) Pub Date : 2023-08-05 , DOI: 10.1016/j.jcis.2023.08.012 Zhengdong Xu 1 , Yang Chen 2 , Binghao Wang 1 , Yu Ran 2 , Junbo Zhong 2 , Minjiao Li 1
Journal of Colloid and Interface Science ( IF 9.4 ) Pub Date : 2023-08-05 , DOI: 10.1016/j.jcis.2023.08.012 Zhengdong Xu 1 , Yang Chen 2 , Binghao Wang 1 , Yu Ran 2 , Junbo Zhong 2 , Minjiao Li 1
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在聚合氮化碳(PCN)中引入氮空位已被证明是增强光催化性能的可靠策略。氮空位被认为是活性位点,促进目标分子的吸附并捕获光生电子以抑制电荷对的复合,加速光生电子参与光催化反应。本文通过铬酸溶液刻蚀制备了一系列富含氮空位的PCN。样品20KCSCN具有最高的光催化性能,CO转化为CO和CH的效率分别达到3.9和0.5 μmol·g·h。这些演化效率比PCN高2.9倍和4倍。同时,20KCSCN表现出较高的CO转化选择性和稳定性。氮空位的成功引入不仅增加了PCN表面的活性位点,而且优化了光学结构,极大地提高了光生电荷对的分离和光生电子的还原能力。提出了PCN光催化CO还原性能的增强机制。此外,对所有样品进行了光催化析氢实验,以证实铬酸溶液蚀刻PCN光催化活性增强的普遍性。在300 W Xe灯下照射4 h后,20KCSCN的析氢速率可达652 μmol·g·h,是PCN(254 μmol·g·h)的1.6倍。这项工作为在 PCN 中引入氮空位来调节光激发电荷对转移提供了新的途径。光催化增强二氧化碳减排可用于缓解二氧化碳过量排放和能源危机的严重问题。
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更新日期:2023-08-05
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