预存
Document
当前位置:文库百科文章详情
北大郭少军&童美萍,合力“水”一篇Nature Synthesis!
来源: 时间:2023-04-10 14:45:46 浏览:2446次

第一作者:谭浩

通讯作者:郭少军教授、童美萍研究员

通讯单位:北京大学

DOI:10.1038/s44160-023-00272-z




研究背景

引领未来


过氧化氢(H2O2)是重要工业原料,目前工业合成H2O2的方法是能源密集型的蒽醌法,然而该方法存在严重的安全问题。近年来,利用太阳能的光催化有可能使H2O和O2以100%的原子利用率合成H2O2,其中氮化碳(CN)对H2O2的光合作用具有更高的活性,但大多数CN基材料不能在H2O直接氧化为H2O2的过程中产生有效空穴或形成活性表面位点。基于此,北京大学郭少军教授和童美萍研究员等人报道了一类由Ga-N5原子位点锚定在具有大孔反蛋白石结构的氮化碳催化剂,记为CNIO-GaSA。在可见光驱动下,其可将氧分子和水分子直接光催化合成H2O2




文章要点

引领未来


1、研究报道的CNIO-GaSA光催化剂对H2O2的生产速率为331.7 μmol g-1 h-1,太阳能-化学能转化效率为0.4%,远高于植物自然光合作用的效率(~0.1%)。

2、综合实验表征和DFT计算共同表明,CNIO-GaSA中的Ga-Ns位点不仅促进了载流子的分离转移和H2O的吸收活化,还通过二电子WOR和二电子ORR途径有效促进了*OH中间体的形成。

3、基于CNIO-GaSA的自制流动光催化装置,通过其设计的流动系统,可以在天然水中连续合成具有高催化稳定性的H2O2,杀菌效率达到100%。




图文展示

引领未来


图1.CNIO-GaSA的结构表征

图2. CNIO-GaSA、CNIO和CN的吸收、激发特性和载流子迁移率

图3. 太阳能驱动连续串联微反应器生产H2O2及其性能研究

图4. CNIO-GaSA和CN光催化生成H2O2的机理

评论 / 文明上网理性发言
12条评论
全部评论 / 我的评论
最热 /  最新
全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
点赞12
回复
全部
查看更多评论
相关文章

基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

2020-05-03

晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

2021-01-22

手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

2021-06-19

【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

2019-10-25

【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

2019-10-25

Zeta电位的基本理论、测试方法和应用

2020-08-24

项目推荐/Project
同步辐射XRD

同步辐射XRD

原位透射电镜(in-situ TEM)

原位透射电镜(in-situ TEM)

聚光镜球差透射(AC-STEM)

聚光镜球差透射(AC-STEM)

热门文章/popular

基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

电化学实验基础之电化学工作站篇 (二)三电极和两电极体系的搭建 和测试

【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

微信扫码分享文章