COF/In2S3 S-方案光催化剂与增强光吸收和H2O2-生产活动和fs-TA调查
Junyi Qiu1, Kai Meng1, Yong Zhang2
1State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan, 430070, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|February 27, 2024
概括
这项研究开发了一种结合In2S3纳米片和共价有机框架 (COF) 的新型S方案光催化剂,用于高效的过氧化 (H2O2) 生产. 复合材料显示了增强的光吸收和载体分离,显著提高了从水和氧中合成的H2O2.
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
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 光催化过氧化 (H2O2) 合成提供了一个可持续的生产途径.
- 单组件光催化剂受到有限的光吸收,快速的载体重组和不足的氧化还原潜力的影响.
研究的目的:
- 设计和制造一种高效的有机/无机S系光催化剂,用于增强H2O2生产.
- 用复合材料改善光生成载体分离并提高氧化还原能力.
主要方法:
- 在同价有机框架 (COF) 基板上In2S3纳米片的现场生长.
- 使用像X射线光电子光谱和femtosecond短暂吸收光谱等技术进行表征.
- 通过电子自旋共振和激素捕捉实验分析H2O2形成途径.
主要成果:
- 与单个组件相比,COF/In2S3 S方案的光催化剂表现出更广泛的光采集和更强的可见光吸收.
- 中间间隙混合能源水平的形成导致了能源差距的减少和吸收的增强.
- 在纯水中实现了令人印象深刻的H2O2生产率5713.2 μmol g-1 h-1.
结论:
- 开发的S模式异质连接有效地增强了H2O2合成的光催化活性.
- 构建S模式异质连接的策略为优化基于COF的光催化剂提供了一个有前途的方法.
- 为改进光催化剂设计提供了对能量水平调节的分子层面见解.
