构建CoPC/g-C3N4纳米复合材料与PC键桥接口和范德瓦尔斯异质连接,以增强光催化H2进化
Zonghan Huang1, Xinxin Long2, Meng Liu2
1School of Resources, Environment, and Materials, Guangxi University, Nanning 530004, China; College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China.
Journal of colloid and interface science
|October 5, 2023
概括
这项研究开发了一种新的2D/2D范德瓦尔斯异质连接,使用化 (CoPC) 和化碳 (CN) 来改善光催化生产. 新的催化剂在可见光下显著提高了电荷转移和H2生成效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光催化作用的光催化
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 改善接口上的电荷传输对于增强半导体光催化剂活性至关重要.
- 在过渡金属化物共催剂中实现更快的界面电荷转移仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 通过使用一种新的异构结构催化剂,在接口上增强光生成载体传输速率.
- 开发一种非贵金属异构催化剂,用于高效的光催化生产.
主要方法:
- 支持二维碳层的CoP (CoPC) 与二维多孔石墨碳化物 (CN) 的合.
- 使用PC键和范德瓦尔斯异质连接作为电荷传输通道.
- 描述和机制研究,以确认载体转移途径.
主要成果:
- CoPC/CN复合物表现出1503μmol·g−1·h−1的增强H2生产率,在400nm时的表面量子产量 (AQY) 为3.03%.
- 2D/2D范德瓦尔斯异质连接促进了有效的光生成载体从CN转移到COP.
- 复合材料在可见光照射下表现出有利的稳定性,用于在可见光照射下生产气.
结论:
- PC 键和范德瓦尔斯异质连接创建了一个高效的电荷传输通道,促进光催化活性.
- 2D/2D范德瓦尔斯异质连接增加了进化反应的活性位点.
- 这项工作为调节界面电荷转移和设计先进的光催化系统提供了新的策略.
