期刊文献+
共找到6篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
Effect of F^(−)on photocatalytic H_(2)O_(2)evolution activity of g-C_(3)N_(4)nanotubes and fs-TAS mechanism study
1
作者 Xin Zhou Songyu Yang +3 位作者 Xiaojing Wang Zhen Wu Yiting Huo Jianjun Zhang 《Journal of Materials Science & Technology》 2025年第31期60-70,共11页
Hydrogen peroxide(H_(2)O_(2))is extensively used in medical disinfection,water treatment,and environmental protection.To achieve the green synthesis of H_(2)O_(2),g-C_(3)N_(4)-based photocatalysis is an effective stra... Hydrogen peroxide(H_(2)O_(2))is extensively used in medical disinfection,water treatment,and environmental protection.To achieve the green synthesis of H_(2)O_(2),g-C_(3)N_(4)-based photocatalysis is an effective strategy and shows great potential.Nonetheless,single g-C_(3)N_(4)exhibits poor photocatalytic properties due to severe photogenerated charge recombination.To solve this challenge,this work enables F^(−)adsorption on the surface of g-C_(3)N_(4)nanotubes in solution driven by Coulomb forces through pH adjustment and the addition of NH4F.The photocatalytic H_(2)O_(2)production rate of the optimal F^(−)-decorated g-C_(3)N_(4)is three times higher than that of pure g-C_(3)N_(4),attributing to the synergistic effect of F^(−)and H^(+).Quenching experiments verify that the photocatalytic H_(2)O_(2)production process of CNF is a two-electron oxygen reduction process.Electron quenching dynamics of g-C_(3)N_(4)and CNF are revealed by femtosecond transient absorption spectroscopy(fs-TAS).Compared to pure g-C_(3)N_(4),CNF has an additional ultrashort lifetime(3.1 ps)representing the interfacial electron transfer from the conduction band of g-C_(3)N_(4)to F^(−).In situ fs-TAS results show that the interfacial electron transfer rate and electron utilization efficiency are respectively increased from 1.5×10^(8)s^(–1)and 19%in air to 5.0×10^(8)s^(-1)and 45%in O_(2) atmosphere with ethanol sacrificial agent.Hence,the O_(2),H^(+),and photogenerated electrons are key substances in the H_(2)O_(2)evolution.This work has elucidated the dynamics mechanism of enhanced photocatalytic performance of F^(−)-modified g-C_(3)N_(4)and provides inspiration for the design and synthesis of efficient g-C_(3)N_(4)-based photocatalysts. 展开更多
关键词 Ion surface modification fs-tas Electron transfer Electron quenching dynamics Electron lifetime
原文传递
TiO_(2)/CdS S型异质结促进光催化CO_(2)甲烷化及其飞秒瞬态吸收光谱机理研究
2
作者 霍怡廷 周欣 +4 位作者 赵非凡 艾陈斌 吴珍 常志东 朱必成 《物理化学学报》 北大核心 2025年第11期120-132,共13页
通过光催化将CO_(2)转化为高附加值碳氢化合物在可持续能源领域具有巨大潜力,但实现高活性和选择性仍然具有挑战性。本文中,一种新型的TiO_(2)/CdS异质结光催化剂在光催化CO_(2)还原中表现出优异的性能。优化后的催化剂的CH_(4)产率比纯... 通过光催化将CO_(2)转化为高附加值碳氢化合物在可持续能源领域具有巨大潜力,但实现高活性和选择性仍然具有挑战性。本文中,一种新型的TiO_(2)/CdS异质结光催化剂在光催化CO_(2)还原中表现出优异的性能。优化后的催化剂的CH_(4)产率比纯TiO_(2)提高了4.2倍,且对CH_(4)的选择性高达65.4%(CO为34.6%)。其增强的活性源于独特的形貌,促进了CO_(2)的吸附和传质,以及CdS与TiO_(2)之间形成紧密的S型异质结,这提高了电荷分离效率,同时保持了强氧化还原电位。并且,飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)与原位漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)相结合,为光催化二氧化碳还原路径提供了直接证据,并确定了CdS上的硫位点是稳定^(*)CH_(3)O、^(*)CHO和^(*)CO中间体的关键,从而促进选择性生成CH_(4)。此外,基于密度泛函理论(DFT)的理论计算进一步补充了实验结果。计算证实了S型异质结的电子结构特征,揭示了原子尺度上的能级和电荷转移机制。这不仅加深了我们对光催化过程的理解,还为进一步优化光催化剂设计提供了理论基础。总体而言,我们的工作展示了TiO_(2)/CdS异质结光催化剂在光催化CO_(2)还原中的优异性能。 展开更多
关键词 光催化CO_(2)还原 甲烷选择性 fs-tas S型异质结
在线阅读 下载PDF
S型ZnO/CdIn_(2)S_(4)光催化剂制备H_(2)O_(2)偶联苄胺氧化的超快电子转移飞秒吸收光谱研究
3
作者 杨祎 周欣 +3 位作者 谷苗莉 程蓓 吴珍 张建军 《物理化学学报》 北大核心 2025年第6期91-102,共12页
光催化合成过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种至关重要的清洁能源转化过程,涉及对氧气的两电子还原。然而,这一过程常常受限于缓慢的水氧化反应,后者需要光生空穴的参与。为了应对此挑战,我们设计了一种双功能的S型ZnO/CdIn_(2)S_(4)异质结体... 光催化合成过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种至关重要的清洁能源转化过程,涉及对氧气的两电子还原。然而,这一过程常常受限于缓慢的水氧化反应,后者需要光生空穴的参与。为了应对此挑战,我们设计了一种双功能的S型ZnO/CdIn_(2)S_(4)异质结体系,将H_(2)O_(2)生成与增值的苄胺(BA)氧化反应进行耦合。在此双功能光催化系统中,CdIn_(2)S_(4)中的光生电子可以高效地还原O2生成H_(2)O_(2),而ZnO中的光生空穴则选择性地将BA氧化为N-亚苄基苄胺。得益于S型异质结的优势,相比于纯ZnO或CdIn_(2)S_(4),优化后的ZnO/CdIn_(2)S_(4)光催化剂展示出显著更高的H_(2)O_(2)生成速率(386μmol·L^(-1)·h^(-1))和BA转化率(81%)。飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)结果说明,ZnO/CdIn_(2)S_(4)复合材料在光的激发下,在ZnO导带(CB)和CdIn_(2)S_(4)价带(VB)之间发生超快S型电子转移。此外,ZnO的VB空穴和CdIn_(2)S_(4)的CB电子的及时消耗,有助于加速ZnO/CdIn_(2)S_(4)S型异质结界面中的电荷转移。本文中ZnO/CdIn_(2)S_(4)S型光催化体系的创新设计为高效的双功能异质结光催化系统的开发提供了新的思路,并引入了一种利用fs-TA光谱研究S型异质结的新方法。 展开更多
关键词 光催化产H_(2)O_(2) S型异质结 选择性苄胺氧化 fs-ta光谱 电子转移动力学
在线阅读 下载PDF
S型SnO_(2)/BiOBr异质结光催化还原CO_(2)的电荷传输机理 被引量:3
4
作者 安月皎 刘文暄 +2 位作者 张艳峰 张建军 路战胜 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第12期15-16,共2页
S型异质结可以实现光生载流子有效空间分离,保持较强的氧化还原能力。因此,深入了解S型异质结构的光致电荷转移动力学对提高其光催化性能至关重要。本文采用原位水热法制备了紧密接触的SnO_(2)/BiOBrS型异质结。优化后的SnO_(2)/BiOBr... S型异质结可以实现光生载流子有效空间分离,保持较强的氧化还原能力。因此,深入了解S型异质结构的光致电荷转移动力学对提高其光催化性能至关重要。本文采用原位水热法制备了紧密接触的SnO_(2)/BiOBrS型异质结。优化后的SnO_(2)/BiOBr具有优异的光催化CO_(2)还原性能,CO和CH_(4)的产率分别为345.7和6.7μmol·g^(-1)·h^(-1),分别是纯BiOBr的5.6和3.7倍。利用原位XPS和飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)表征了SnO_(2)/BiOBrS型异质结的光致电荷转移机制和动力学。发现光生载流子出现了新的拟合寿命,这可归因于S型异质结的界面电子转移,进一步证明了光电子从SnO_(2)导带到BiOBr价带的超快转移通道。因此,BiOBr导带中的还原电子和SnO_(2)价带中的氧化空穴得以保留。本研究对S型异质结的光致电荷传输机理提供了更深刻的理解。 展开更多
关键词 SnO_(2)/BiOBr 光催化还原二氧化碳 S型异质结 fs-ta 原位XPS
在线阅读 下载PDF
ZnO/D-A共轭聚合物S型异质结高效光催化产H_(2)O_(2)及其电荷转移动力学研究
5
作者 吴优 程畅 +4 位作者 戚克振 程蓓 张建军 余家国 张留洋 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期35-36,共2页
光催化技术利用清洁、无污染的太阳能合成过氧化氢(H_(2)O_(2))。本研究通过SuzukiMiiyaura反应和水热法合成了ZnO/PBDS型异质结复合材料。优化后的ZnO/PBD复合材料的光催化产H2O2效率为4.07mmol·g^(-1)·h^(-1),是单一ZnO的5.... 光催化技术利用清洁、无污染的太阳能合成过氧化氢(H_(2)O_(2))。本研究通过SuzukiMiiyaura反应和水热法合成了ZnO/PBDS型异质结复合材料。优化后的ZnO/PBD复合材料的光催化产H2O2效率为4.07mmol·g^(-1)·h^(-1),是单一ZnO的5.4倍。光催化性能的显著提高归功于S型异质结的形成。紫外可见吸收光谱和原位光照X射线光电子能谱证实了S型异质结的形成。稳态荧光和飞秒瞬态吸收(fs-TA)光谱确定并验证了ZnO中缺陷态的存在。这些缺陷态会捕获光生电子,不利于光催化反应。S型异质结有效地促进了电子的分离和转移,从而缓解了这一问题。通过拟合fs-TA光谱得到了光生电子在这些缺陷态中的寿命,进一步证明了S型异质结中的载流子转移机制。该工作介绍了一种利用fs-TA光谱研究有机/无机S型异质结的新方法。 展开更多
关键词 光催化产H_(2)O_(2) S型异质结 ZnO缺陷态 fs-ta光谱
在线阅读 下载PDF
Revealing the electron transfer mechanism of defective carbon nitride during photocatalytic H_(2)O_(2)production
6
作者 Lixia Ma Lu Zhang +7 位作者 Xiaojie Zhou Jie Yang Deng Li Xuqian Zhao Yinuo Su Yu Chen Zong-Huai Liu Ruibin Jiang 《Nano Research》 2026年第1期233-243,共11页
Photosynthesis is a promising method for H_(2)O_(2)production,but its application in pure water is limited by slow oxidation kinetics and rapid photocarrier recombination of photocatalysts.Herein,a novel defective car... Photosynthesis is a promising method for H_(2)O_(2)production,but its application in pure water is limited by slow oxidation kinetics and rapid photocarrier recombination of photocatalysts.Herein,a novel defective carbon nitride photocatalyst(D-C3-xN4)containing the C vacancies and the frustrated Lewis pairs(B and N of cyano group)is designed for H_(2)O_(2)photosynthesis,and the role of C vacancies on the electron transfer mechanism during photocatalysis is systematically investigated.The D-C_(3-x)N_(4) exhibits a H_(2)O_(2)production rate of 140.1μmol·g^(-1)·h^(-1) in pure water,which is 87.6 times that of C_(3)N_(4).Such superior performance for H_(2)O_(2)photosynthesis is found to arise from the C vacancies and frustrated Lewis pairs(FLPs).The C vacancies have strong electron-trapping ability,which greatly enhances the separation of photocarriers.The C vacancies can also effectively reduce O_(2)to*OOH via a proton-coupled process,which significantly accelerates the O_(2)reduction kinetics.Meanwhile,the FLPs show an outstanding catalytic activity for H_(2)O oxidation.This study not only provides a new structure for highly active photocatalysts,but also deepens the understanding of the electron transfer mechanism of photocatalysts with trapped sites. 展开更多
关键词 hydrogen peroxide photosynthesis femtosecond transient absorption spectroscopy(fs-tas) defective carbon nitride carbon vacancy frustrated Lewis pairs
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部