咨询热线:010-63716865

  当前位置 : 首页 > 资讯动态 > 论文发表 > 双通道无金属光催化剂的逐步设计从空气和水中实现高产H2O2光生产的研究
点击返回新闻列表  
双通道无金属光催化剂的逐步设计从空气和水中实现高产H2O2光生产的研究
发布时间:2022-09-23    浏览量:2817

1. 文章信息

标题:A step-by-step design for dual channel metal-free photocatalysts towards high yield H2O2 photo-production from air and water

页码:Chemical Engineering Journal

Volume 451, Part 1, 1 January 2023, 138551

2. 文章链接

专用链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138551

3. 期刊信息

期刊名:CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL

期刊名缩写:CHEM ENG J

期刊ISSN:1385-8947

E-ISSN:1873-3212

2022年影响因子/JCR分区:16.744/Q1

学科与分区:ENGINEERING, ENVIRONMENTAL - SCIE(Q1); ENGINEERING, CHEMICAL - SCIE(Q1)

出版国家或地区:SWITZERLAND

4. 作者信息:

第一作者:苏州大学FUNSOM研究生:贺提为

通讯作者:苏州大学FUNSOM博士生导师:康振辉教授

5. 光源型号:北京中教金源(CEL-LAB200E7)


文章简介

在无金属催化剂上释放的双通道过氧化氢 (H2O2) 被认为是一种高效的光催化H2O2生产途径。逐步合理的催化剂设计仍然是获得具有实用前景的无金属光催化剂的科学瓶颈。在这里,我们展示了用于高产H2O2的双通道无金属光催化剂的分步设计照片制作。


我们构建了 CN-CRCDs 的异质结结构,同时保留了氮化碳 (CN) 的氧还原能力和六酮环己烷衍生碳点 (CRCDs) 的水氧化能力。该催化剂表现出超高的光催化性能,光生产H2O2的产率高达3023 μmol g-1h-1来自空气和水。结合光电化学实验和瞬态光电压(TPV)分析,阐明了合成催化剂的光催化反应位点和电荷传输机理。连续小波变换(CWT)和经验模态分解(EMD)首次应用于异质结构电荷行为的深入分析。这项工作为无金属异质结构光催化剂的逐步合理设计及其界面电子传输动力学提供了清晰的见解。

我们一致认为本文的创新之处有以下几点:

l 逐步设计的光催化剂通过双通道高效生产H2O2。

l 探索了合成的CN3-CRCDs催化剂用于生产H2O2的反应位点。

l 通过原位TPV分析揭示了光催化活性增强机制。

l CWT和EMD测试清楚地解释了CN3-CRCDs内部的电子转移行为。


1 图形摘要

机理研究

光催化测试













最新文章
仿生纳米流体离子电子器件:集成光感受器与光突触功能
视觉系统是生物体获取外界信息的主要途径,约80%的外部信息通过视觉处理。视网膜中的光感受器细胞和光突触层是实现视觉功能的核心结构:光感受器通过光敏蛋白通道将光信号转化为电信号,调节离子跨膜运输,从而产生膜超极化;光突触则负责信息的存储与传递。受此启发,研究人员尝试利用固态光电器件模拟视觉功能,但现有器件多依赖半导体中的电子-空穴分离机制,难以真正模拟生物中离子介导的信号传递过程。此外,现有光控离子传输系统响应速度慢,难以实现对高频视觉信号的快速响应。
在双等离激元共振耦合的ZnIn2S4/Cu-Cu3-xP 异质结中原位形成具有空间定向性的界面Cu0,用于全光谱光催化析氢反应
光催化分解水产氢是应对能源危机和碳排放的重要策略。然而,传统半导体(如金属硫化物)面临光谱吸收窄(通常局限于紫外-可见区)和载流子复合快两大难题。本研究通过在ZnIn2S4(ZIS)和Cu3-xP(CP)异质结界面处,原位诱导形成空间定向分布的金属Cu0,构建了双局域表面等离子体共振耦合体系。金属Cu0与CP协同作用,将光吸收范围扩展至全光谱(300-2000 nm),并显著增强了局域电场(可见区增强21.4倍,近红外增强3.3倍)。
双单原子位点上构筑电荷极化区强化甲烷C-H键活化
甲烷(CH4)作为天然气的主要成分,不仅储量丰富、价格低廉,更是合成高附加值燃料与化学品最具前景的碳一(C1)结构单元之一。然而,在化学界,将甲烷在温和条件下直接转化为高附加值的液态含氧化合物(如甲醇、甲酸等),一直被视为催化领域的“圣杯”反应。其主要难点在于甲烷分子由四个极性极低的C-H键组成,呈现高度对称的正四面体结构。这种结构的C-H键解离能高达439.3 kJ/mol,使得甲烷在化学上表现出极端的惰性。
2022-2025@北京中教金源科技有限公司 版权所有 京公安网备11010602007561        京ICP备10039872号

扫码添加客服

服务热线

010-63716865

扫一扫,了解更多