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Coupling P Nanostructures with P-Doped g-C3N4 As Efficient Visible Light Photocatalysts for H2 Evolution and RhB Degradation
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2018-04-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.8b00140 Jiajia Feng 1 , Dingke Zhang 2 , Hongpeng Zhou 1 , Mingyu Pi 1 , Xiaodeng Wang 1 , Shijian Chen 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2018-04-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.8b00140 Jiajia Feng 1 , Dingke Zhang 2 , Hongpeng Zhou 1 , Mingyu Pi 1 , Xiaodeng Wang 1 , Shijian Chen 1
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Fabricating heterostructures to promote the charge separation and doping heteroatom to modulate the band gap of the photocatalysts have been regarded as effective strategies to improve the photocatalytic performance. However, it is still an unresolved issue of doping element and fabricating heterostructures with good contact at the same time. In this study, P nanostructures/P doped graphitic carbon nitride composites ([email protected]g-C3N4) were successfully composited by a solid reaction route. Various structural characterizations, including X-ray adsorption near edge structure, indicate that P has been doped into g-C3N4 and P nanostructures were directly grown on g-C3N4 to form heterostructures. As expected, the intimate contacted heterostructured composites exhibit much enhanced light absorption and high-efficiency transfer and separation of photogenerated electron–hole pairs, and consequently, the composites also possess the superior photocatalytic performance in the rapidly degrading RhB and an efficient H2 production rate of 941.80 μmolh–1g–1. Systematical studies combining experimental measurements with theoretical calculations were carried out to expound the underlying reasons behind the distinct performance. This study pave a one-step way to synthesize earth abundant element C, N, and P as novel photocatalysts for photochemical applications.
中文翻译：
将P纳米结构与P掺杂的gC 3 N 4作为有效的可见光光催化剂偶联，以进行H 2分解和RhB降解。
制造异质结构以促进电荷分离和掺杂杂原子以调节光催化剂的带隙已被认为是改善光催化性能的有效策略。然而，掺杂元素和同时制造具有良好接触的异质结构仍然是一个尚未解决的问题。在这项研究中，通过固相反应路线成功地合成了P纳米结构/ P掺杂的石墨氮化碳复合材料（[受电子邮件保护] g -C 3 N 4）。各种结构特征，包括在边缘结构附近的X射线吸收，表明P已被掺杂到gC 3 N 4中，并且P纳米结构直接在gC 3 N上生长4形成异质结构。正如预期的那样，紧密接触的异质结构复合材料表现出大大增强的光吸收能力以及光生电子-空穴对的高效转移和分离，因此，该复合材料在快速降解RhB和高效H 2生成速率方面也具有优异的光催化性能。941.80μmolh –1 g –1。结合实验测量和理论计算进行了系统研究，以阐明其独特性能背后的根本原因。这项研究为合成地球上丰富的元素C，N和P奠定了一步，这是一种用于光化学应用的新型光催化剂。
更新日期：2018-04-17
中文翻译：
将P纳米结构与P掺杂的gC 3 N 4作为有效的可见光光催化剂偶联，以进行H 2分解和RhB降解。
制造异质结构以促进电荷分离和掺杂杂原子以调节光催化剂的带隙已被认为是改善光催化性能的有效策略。然而，掺杂元素和同时制造具有良好接触的异质结构仍然是一个尚未解决的问题。在这项研究中，通过固相反应路线成功地合成了P纳米结构/ P掺杂的石墨氮化碳复合材料（[受电子邮件保护] g -C 3 N 4）。各种结构特征，包括在边缘结构附近的X射线吸收，表明P已被掺杂到gC 3 N 4中，并且P纳米结构直接在gC 3 N上生长4形成异质结构。正如预期的那样，紧密接触的异质结构复合材料表现出大大增强的光吸收能力以及光生电子-空穴对的高效转移和分离，因此，该复合材料在快速降解RhB和高效H 2生成速率方面也具有优异的光催化性能。941.80μmolh –1 g –1。结合实验测量和理论计算进行了系统研究，以阐明其独特性能背后的根本原因。这项研究为合成地球上丰富的元素C，N和P奠定了一步，这是一种用于光化学应用的新型光催化剂。
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