K原子掺杂高度面间结晶的g-C_(3)N_(4)光催化剂及其高效H_(2)O_(2)光合成

作     者：钟威 郑丹 欧远新 孟爱云 苏耀荣 Wei Zhong;Dan Zheng;Yuanxin Ou;Aiyun Meng;Yaorong Su

作者机构：深圳技术大学新材料与新能源学院广东深圳518118 

基　　金：国家自然科学基金项目(22178224,22272110) 广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515110535,2020A1515110873) 深圳市科技计划资助(RCBS20231211090522041) 深圳技术大学基础科研业务费(20211063010047) 深圳市超金刚石与功能晶体应用技术重点实验室(ZDSYS20230626091303007) 深圳市高校稳定支持项目(20231127203830001) 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2024年第40卷第11期

页      码：37-38页

摘      要：石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))在光催化制备过氧化氢(H_(2)O_(2))领域有巨大潜力。然而,低的两电子氧还原活性严重限制了g-C_(3)N_(4)的光催化产H_(2)O_(2)效率。在这项研究中,我们通过两步煅烧法在KI晶体表面重新晶化传统g-C_(3)N_(4)材料,合成了钾掺杂的高晶化g-C_(3)N_(4)光催化剂(CN-K)。所制备的CN-K光催化材料具有更高的面间结晶度、更窄的禁带宽度和更小的颗粒尺寸(大约20到50 nm)。更重要的是,掺入的钾原子作为优异的催化位点可以增强O_(2)吸附和稳定*OOH中间体,从而提高钾掺杂高晶化g-C_(3)N_(4)光催化剂的两电子氧还原活性。其中CN-K(1:6)样品具有显著增强的光催化产H_(2)O_(2)速率(7.8mmol·L^(-1)·h^(-1)),且在420 nm下的表观量子效率为5.17%,光催化活性是传统块状g-C_(3)N_(4)样品的220倍。这项研究不仅揭示了杂原子提高g-C_(3)N_(4)光催化剂两电子氧还原活性的机理,而且为设计高效g-C_(3)N_(4)基光催化剂提供了新的见解。

主 题 词：光催化产H_(2)O_(2) 氮化碳 钾掺杂 高选择性两电子氧还原 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.3866/PKU.WHXB202406005

馆 藏 号：203155465...