物理化学学报 >> 2024, Vol. 40 >> Issue (10): 2312007.doi: 10.3866/PKU.WHXB202312007
所属专题: 太阳燃料光催化剂
尹鑫宇1, 石海洋1, 王玉1, 王雪飞1,*(
), 王苹1, 余火根2,*(
)
收稿日期:2023-12-06
修回日期:2024-01-10
录用日期:2024-01-10
发布日期:2024-03-13
通讯作者:
Email: xuefei@whut.edu.cn (王雪飞)yuhuogen@cug.edu.cn (余火根)
基金资助:
Xinyu Yin1, Haiyang Shi1, Yu Wang1, Xuefei Wang1,*(
), Ping Wang1, Huogen Yu2,*(
)
Received:2023-12-06
Revised:2024-01-10
Accepted:2024-01-10
Published:2024-03-13
Contact:
Email: xuefei@whut.edu.cn (Xuefei Wang)yuhuogen@cug.edu.cn (Huogen Yu)
Supported by:摘要:
过渡金属羟基氧化物已被证明是水氧化反应的可靠助催化剂。然而,在水氧化过程中它们对H2O及其中间产物的吸附能力不足,极大制约了水氧化速率的提高。在本研究中,H2O及其中间体在MnOOH助剂的缺电子Mn(3+δ)+上的自发增强吸附可以极大地促进水的快速氧化,从而在纯水体系中实现高效的光催化H2O2生成。首先,无定型MnOOH通过定向光诱导氧化方法选择性地沉积在AuPd改性的单晶BiVO4光催化剂的(110)面上,从而制备了AuPd/BiVO4/MnOOH光催化剂。光催化实验表明,所制备的AuPd/BiVO4/MnOOH (0.5%)光催化剂的H2O2产生速率达到214 μmol∙L−1,并表现出良好的稳定性和重现性。密度泛函理论计算和X射线光电子能谱表征表明,MnOOH的自由电子可以有效地转移到BiVO4上,诱导缺电子Mn位(Mn(3+δ)+)的产生,从而自发地促进H2O及其中间体的吸附,增强四电子WOR反应,导致H2O2的高效生成。本文关于助催化剂与主体催化剂之间强相互作用的工作为其它高效催化材料的合理设计提供了一种新的思路。
尹鑫宇, 石海洋, 王玉, 王雪飞, 王苹, 余火根. H2O及其中间体在缺电子Mn(3+δ)+位的自发增强吸附及其促进光催化产H2O2性能[J]. 物理化学学报, 2024, 40(10), 2312007. doi: 10.3866/PKU.WHXB202312007
Xinyu Yin, Haiyang Shi, Yu Wang, Xuefei Wang, Ping Wang, Huogen Yu. Spontaneously Improved Adsorption of H2O and Its Intermediates on Electron-Deficient Mn(3+δ)+ for Efficient Photocatalytic H2O2 Production[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2024, 40(10), 2312007. doi: 10.3866/PKU.WHXB202312007
| 1 |
doi: 10.3866/PKU.WHXB202212010 |
|
张珂瑜; 李云锋; 袁仕丹; 张洛红; 王倩. 物理化学学报, 2023, 39, 2212010.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202212010 |
|
| 2 |
doi: 10.1016/S1872-2067(22)64163-9 |
| 3 |
doi: 10.3866/PKU.WHXB202112037 |
|
韩高伟; 徐飞燕; 程蓓; 李佑稷; 余家国; 张留洋. 物理化学学报, 2022, 38, 2112037.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202112037 |
|
| 4 |
doi: 10.1016/j.jcat.2023.115180 |
| 5 |
doi: 10.1016/j.nanoen.2023.108917 |
| 6 |
doi: 10.1021/acsanm.1c02688 |
| 7 |
doi: 10.1021/acssuschemeng.3c04308 |
| 8 |
doi: 10.1016/j.jmst.2021.11.055 |
| 9 |
doi: 10.1016/S1872-2067(21)63830-5 |
| 10 |
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.122004 |
| 11 |
doi: 10.1016/S1872-2067(21)63994-3 |
| 12 |
doi: 10.1016/j.jmst.2023.03.067 |
| 13 |
doi: 10.1038/s41929-021-00620-2 |
| 14 |
doi: 10.1038/s41929-021-00605-1 |
| 15 |
doi: 10.3390/inorganics10110182 |
| 16 |
doi: 10.1002/cctc.201901951 |
| 17 |
doi: 10.1016/j.jallcom.2018.03.244 |
| 18 |
doi: 10.1515/htmp-2015-0009 |
| 19 |
doi: 10.1039/d0ta09946e |
| 20 |
doi: 10.1039/d0ta06341j |
| 21 |
doi: 10.1016/j.jechem.2022.02.042 |
| 22 |
doi: 10.1039/c8cc00870a |
| 23 |
doi: 10.1016/j.cej.2022.136429 |
| 24 |
doi: 10.1016/j.seppur.2022.123054 |
| 25 |
doi: 10.1016/j.jmst.2021.11.046 |
| 26 |
doi: 10.1016/j.jallcom.2022.165214 |
| 27 |
doi: 10.1016/S1872-2067(23)64391-8 |
| 28 |
doi: 10.1016/S1872-2067(23)64420-1 |
| 29 |
doi: 10.1002/adfm.202302325 |
| 30 |
doi: 10.1016/S1872-2067(21)63969-4 |
| 31 |
doi: 10.1007/s12598-022-01966-7 |
| 32 |
doi: 10.1002/adfm.202209994 |
| 33 |
doi: 10.1016/j.jmst.2023.02.020 |
| 34 |
doi: 10.1016/j.apcatb.2023.123270 |
| 35 |
doi: 10.3866/PKU.WHXB202110049 |
|
雷卓楠; 马心怡; 胡晓云; 樊君; 刘恩周. 物理化学学报, 2022, 38, 2110049.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202110049 |
|
| 36 |
doi: 10.1002/adfm.202110258 |
| 37 |
doi: 10.1021/acsnano.1c00477 |
| 38 |
doi: 10.1002/cssc.202000375 |
| 39 |
doi: 10.1038/s41929-021-00708-9 |
| 40 |
doi: 10.1021/acssuschemeng.8b04338 |
| 41 |
doi: 10.1038/s41467-020-14851-7 |
| 42 |
doi: 10.3390/nano11020355 |
| 43 |
doi: 10.1002/adma.202300643 |
| 44 |
doi: 10.1016/j.apcatb.2021.121053 |
| 45 |
doi: 10.1002/adma.202108475 |
| 46 |
doi: 10.1021/acscatal.2c04042 |
| 47 |
doi: 10.1016/j.jhazmat.2021.126805 |
| 48 |
doi: 10.1039/c5ta04851f |
| 49 |
doi: 10.1002/anie.202304559 |
| 50 |
doi: 10.1016/j.apcatb.2023.122493 |
| 51 |
doi: 10.1021/acscatal.2c05014 |
| 52 |
doi: 10.3866/PKU.WHXB202110014 |
|
沈荣晨; 郝磊; 陈晴; 郑巧清; 张鹏; 李鑫. 物理化学学报, 2022, 38, 2110014.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202110014 |
|
| 53 |
doi: 10.1016/S1872-2067(23)64491-2 |
| 54 |
doi: 10.1016/S1872‐2067(23)64444‐4 |
| 55 |
doi: 10.1016/S1872-2067(22)64111-1 |
| 56 |
doi: 10.3866/PKU.WHXB202209037 |
|
王中辽; 汪静; 张金锋; 代凯. 物理化学学报, 2023, 39, 2209037.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202209037 |
|
| 57 |
doi: 10.1016/j.jmst.2021.12.065 |
| 58 |
doi: 10.3866/PKU.WHXB202111021 |
|
熊壮; 侯乙东; 员汝胜; 丁正新; 王伟俊; 汪思波. 物理化学学报, 2022, 38, 2111021.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202111021 |
|
| 59 |
doi: 10.1016/S1872-2067(22)64134-2 |
| 60 |
doi: 10.1016/j.jmst.2022.01.029 |
| 61 |
doi: 10.3866/PKU.WHXB202108028 |
|
黄悦; 梅飞飞; 张金锋; 代凯; DawsonG.. 物理化学学报, 2022, 38, 2108028.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202108028 |
|
| 62 |
doi: 10.1039/d3ta04934e |
| 63 |
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.121910 |
| 64 |
doi: 10.14102/j.cnki.0254-5861.2022-0108 |
| [1] | 吕宪伟, 丁信元, 龚家兴, 闫旭焕, 黄大勇, 耿建新, 袁忠勇. 轨道杂化在光催化与电催化中的研究进展[J]. 物理化学学报, 2026, 42(2): 100151 - . |
| [2] | 刘宇, 李鹏飞, 刘翼泽, 孙再成. 碳点作为单一光催化剂的最新进展[J]. 物理化学学报, 2026, 42(2): 100167 - . |
| [3] | 彭国强, 李秀艳, 李敏, 苏志博, 胡发露, 周国伟. 高效金属-有机框架的工程设计用于光催化CO2还原[J]. 物理化学学报, 2026, 42(2): 100164 - . |
| [4] | 张宇航, 李意, 曹玥晗, 帅英杰, 周宇, 周莹. Ir调控中间体生成类型抑制光催化甲烷转化中产物过氧化[J]. 物理化学学报, 2026, 42(2): 100173 - . |
| [5] | 陈芸, 邓代洁, 徐丽, 朱兴旺, 李赫楠, 孙成明. 共价键调控电荷转移以实现自供能电化学传感平台对重金属离子的灵敏分析[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100144 - . |
| [6] | 赵呈孝, 李昭霖, 吴东方, 杨小飞. SBA-15模板化共价三嗪框架增强光催化产氢[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100149 - . |
| [7] | 陈轼逸, 付家龙, 裘建平, 常国菊, 郝仕油. 废弃医用口罩衍生的碳量子点增强BiOBr/g-C3N4 S型异质结光催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100135 - . |
| [8] | 黄火帅, 韦之栋, 严嘉玮, 池家晟, 苏千翔, 陈铭夏, 江治, 孙洋洲, 上官文峰. 揭示ZnxCd1−xS固溶体光催化析氢中的直接-间接带隙跃迁机制[J]. 物理化学学报, 2026, 42(1): 100141 - . |
| [9] | 张凤英, 梅杨林, 蒋毓蔓, 郑申申, 郑凯波, 周莹. 瞬态吸收光谱在太阳能转化利用中的研究进展[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100118 - . |
| [10] | 王文龙, 郝文韬, 何浪, 乔佳, 李宁, 陈朝秋, 覃勇. 碳量子点/TiO2 S型异质结的能带和吸附工程促进光催化CO2甲烷化[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100116 - . |
| [11] | 韦梦兰, 欧晓霞, 王艺濛, 张梦圆, 滕飞, 王凯旋. S型异质结g-C3N4/Bi2WO6高效降解左氧氟沙星:性能、机理及降解路径[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100105 - . |
| [12] | 李静萍, 严素定, 吴佳曦, 程强, 王楷. LiFePO4改善无机/有机S型光催化剂的过氧化氢光合作用[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100104 - . |
| [13] | 吴琦, 王长华, 李莹莹, 张昕彤. 增强g-C3N4@BN范德华异质结界面上的三重态电子转移增强光催化合成H2O2[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100107 - . |
| [14] | 蔡家杰, 程畅, 刘博文, 张建军, 姜传佳, 程蓓. CdS/DBTSO-BDTO S型异质结光催化制氢及其电荷转移动力学[J]. 物理化学学报, 2025, 41(8): 100084 - . |
| [15] | 袁乐汪, 彭垚垚, 管宗杰, 方煜. 二维共价有机框架作为光催化剂在有机合成中的研究进展[J]. 物理化学学报, 2025, 41(8): 100086 - . |
|
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