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雙通道無金屬光催化劑的逐步設計從空氣和水中實現(xiàn)高產H2O2光生產的研究
發(fā)布時間：2022-09-23 瀏覽量：5862
1. 文章信息
標題：A step-by-step design for dual channel metal-free photocatalysts towards high yield H2O2 photo-production from air and water
頁碼：Chemical Engineering Journal
Volume 451, Part 1, 1 January 2023, 138551
2. 文章鏈接
專用鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138551
3. 期刊信息
期刊名：CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
期刊名縮寫：CHEM ENG J
期刊ISSN：1385-8947
E-ISSN：1873-3212
2022年影響因子/JCR分區(qū)：16.744/Q1
學科與分區(qū)：ENGINEERING, ENVIRONMENTAL - SCIE(Q1); ENGINEERING, CHEMICAL - SCIE(Q1)
出版國家或地區(qū)：SWITZERLAND
4. 作者信息：
第一作者：蘇州大學FUNSOM研究生：賀提為
通訊作者：蘇州大學FUNSOM博士生導師：康振輝教授
5. 光源型號：北京中教金源（CEL-LAB200E7）
文章簡介：
在無金屬催化劑上釋放的雙通道過氧化氫 (H2O2) 被認為是一種高效的光催化H2O2生產途徑。逐步合理的催化劑設計仍然是獲得具有實用前景的無金屬光催化劑的科學瓶頸。在這里，我們展示了用于高產H2O2的雙通道無金屬光催化劑的分步設計照片制作。
我們構建了 CN-CRCDs 的異質結結構，同時保留了氮化碳 (CN) 的氧還原能力和六酮環(huán)己烷衍生碳點 (CRCDs) 的水氧化能力。該催化劑表現(xiàn)出超高的光催化性能，光生產H2O2的產率高達3023 μmol g-1h-1來自空氣和水。結合光電化學實驗和瞬態(tài)光電壓（TPV）分析，闡明了合成催化劑的光催化反應位點和電荷傳輸機理。連續(xù)小波變換（CWT）和經驗模態(tài)分解（EMD）首次應用于異質結構電荷行為的深入分析。這項工作為無金屬異質結構光催化劑的逐步合理設計及其界面電子傳輸動力學提供了清晰的見解。
我們一致認為本文的創(chuàng)新之處有以下幾點：
l 逐步設計的光催化劑通過雙通道高效生產H2O2。
l 探索了合成的CN3-CRCDs催化劑用于生產H2O2的反應位點。
l 通過原位TPV分析揭示了光催化活性增強機制。
l CWT和EMD測試清楚地解釋了CN3-CRCDs內部的電子轉移行為。
圖1 圖形摘要
圖2 機理研究
圖3 光催化測試
