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Decoupling H2 and O2 Release in Particulate Photocatalytic Overall Water Splitting Using a Reversible O2 Binder
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2024-12-16 , DOI: 10.1002/anie.202420913 Dan Liu, Huihui Xu, Jinni Shen, Xun Wang, Chengwei Qu, Huaxiang Lin, Jinlin Long, Ying Wang, Wenxin Dai, Yuanxing Fang, Yanhui Yang, Xuxu Wang, Xianzhi Fu, Zizhong Zhang
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2024-12-16 , DOI: 10.1002/anie.202420913 Dan Liu, Huihui Xu, Jinni Shen, Xun Wang, Chengwei Qu, Huaxiang Lin, Jinlin Long, Ying Wang, Wenxin Dai, Yuanxing Fang, Yanhui Yang, Xuxu Wang, Xianzhi Fu, Zizhong Zhang
H2 and O2 evolutions occur simultaneously for conventional particulate photocatalytic overall water splitting (PPOWS), leading to a significant backward reaction and the formation of an explosive H2/O2 gas mixture. This is an issue that must be addressed prior to industrialization of PPOWS. Here, a convenient, cost‐effective, and scalable concept is introduced to uncouple hydrogen and oxygen production for PPOWS. Based on this idea, a three‐component photocatalyst, Co(5%)‐HPCN/(rGO/Pt), is constructed, consisting of a photoresponsive chip (HPCN), a H2 evolution cocatalyst (rGO/Pt), and a cobalt complex capable of reversibly binding O2 (Co), to achieve the decoupling of PPOWS under alternating UV and visible light irradiations. The asynchronous O2 and H2 evolution strategy have considerable flexibility regarding the photocatalyst structure and light sources suitable for PPOWS.
中文翻译:
使用可逆 O2 粘合剂在颗粒光催化整体水分解中解耦 H2 和 O2 释放
对于常规颗粒光催化总水分解 (PPOWS),H2 和 O2 析出同时发生,导致显着的逆向反应并形成爆炸性 H2/O2 气体混合物。这是在 PPOWS 工业化之前必须解决的问题。在这里,引入了一种方便、经济高效且可扩展的概念,用于 PPOWS 的氢气和氧气生产分离。基于这一思路,构建了一种三组分光催化剂 Co(5%)-HPCN/(rGO/Pt),由光响应芯片 (HPCN)、析氢助催化剂 (rGO/Pt) 和能够可逆结合 O2 (Co) 的钴配合物组成,以实现 PPOWS 在紫外线和可见光交替照射下的解耦。异步 O 2 和 H 2 析出策略在适用于 PPOWS 的光催化剂结构和光源方面具有相当大的灵活性。
更新日期:2024-12-16
中文翻译:
使用可逆 O2 粘合剂在颗粒光催化整体水分解中解耦 H2 和 O2 释放
对于常规颗粒光催化总水分解 (PPOWS),H2 和 O2 析出同时发生,导致显着的逆向反应并形成爆炸性 H2/O2 气体混合物。这是在 PPOWS 工业化之前必须解决的问题。在这里,引入了一种方便、经济高效且可扩展的概念,用于 PPOWS 的氢气和氧气生产分离。基于这一思路,构建了一种三组分光催化剂 Co(5%)-HPCN/(rGO/Pt),由光响应芯片 (HPCN)、析氢助催化剂 (rGO/Pt) 和能够可逆结合 O2 (Co) 的钴配合物组成,以实现 PPOWS 在紫外线和可见光交替照射下的解耦。异步 O 2 和 H 2 析出策略在适用于 PPOWS 的光催化剂结构和光源方面具有相当大的灵活性。