Highly active g-C3N4 photocatalysts modified with transition metal cobalt for hydrogen evolution

2021 ◽  
Author(s):  
Juan Xie ◽  
Chenjie Wang ◽  
Ning Chen ◽  
Weifeng Chen ◽  
Jiake Xu ◽  
...  
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Transition Metal ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Structural Engineering ◽  
Carbon Nitride ◽  
Graphitic Carbon Nitride ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Challenging Issue ◽  
Highly Active ◽  
First Time

Developing highly effective photocatalytic hydrogen production in graphitic carbon nitride (g-C3N4) is still a challenging issue. Herein, for the first time, the structural engineering of g-C3N4 nanosheets with Co atoms...

scholarly journals 2D/2D layered nano-heterostructures of transition metal dichalcogenides (MS2, M = Mo, Sn) and graphitic carbon nitride (g-C3N4) for photocatalytic hydrogen production and environmental remediation

2021 ◽  
Author(s):  
Ειρήνη Κουτσουρούμπη
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Transition Metal ◽  
Environmental Remediation ◽  
Carbon Nitride ◽  
Transition Metal Dichalcogenides ◽  
Graphitic Carbon ◽  
Graphitic Carbon Nitride ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Metal Dichalcogenides

Οι εξαιρετικά αποδοτικοί και οικονομικά αποδοτικοί φωτοκαταλύτες είναι από τους πιο σημαντικούς στόχους στον τομέα της παραγωγής καθαρής ενέργειας και της περιβαλλοντικής αποκατάστασης. Για να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς φωτοχημικής μεταφοράς φορτίου στη νανοκλίμακα, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν καταλύτες υψηλής αποτελεσματικότητας. Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στην επιτυχή ανάπτυξη μιας νέας συνθετικής στρατηγικής για την προετοιμασία 2D/2D πολυεπίπεδων νανο-ετεροδομών διχαλκογονιδίων μετάλλων μετάπτωσης (MS2, M = Mo, Sn) και γραφιτικού νιτριδίου του άνθρακα (g-C3N4) για εφαρμογές στην φωτοκαταλυτική παραγωγή καυσίμων και περιβαλλοντική αποκατάσταση . Σε αυτό το πλαίσιο, ο ορθολογικός σχεδιασμός νέων φωτοχημικών συστημάτων μας οδήγησε στη σύνθεση πολυεπίπεδων ετεροδομών με την εναπόθεση νανοφυλλών MoS2 με μεταβλητά πλευρικά μεγέθη στην επιφάνεια του g-C3N4. Αυτές οι σύνθετες δομές μελετήθηκαν ως καθοδικοί καταλύτες για φωτοκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου από νερό υπό υπεριώδη ακτινοβολία και ορατό φως. Γενικά, ο φωτοχημικός διαχωρισμός του νερού για την παραγωγή υδρογόνου είναι μια πολύ ελκυστική και πολλά υποσχόμενη λύση στην ενεργειακή κρίση και στο πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνειτην αναγωγή των πρωτονίων του νερού σε μοριακό υδρογόνο στην επιφάνεια ενός ημιαγώγιμου καταλύτη. Από την άλλη πλευρά, τα περιβαλλοντικά προβλήματα των υδάτων οφείλονται κυρίως στη ρύπανση του νερού που προκαλείται από ιδιαίτερα τοξικά και καρκινογόνα μεταλλικά ιόντα, όπως το εξασθενές χρώμιο (Cr(VI)). Για το λόγο αυτό, καταφέραμε να συνθέσουμε νανο-ετεροδομές MoS2/g-C3N4 ντοπαρισμένες με Ni, καθώς και νανο-ετεροδομές SnS2/g-C3N4 που επιδεικνύουν υψηλή φωτοκαταλυτική δράση στην αναγωγή του Cr(VI) στην πολύ λιγότερο τοξική μορφή χρωμίου, Cr(III). Ένα αξιοσημείωτο σημείο αυτών των καταλυτικών συστημάτων είναι ότι όλες οι αντιδράσεις φωτοχημικής αναγωγής πραγματοποιήθηκαν σε υδατικά διαλύματα Cr(VI) χωρίς την παρουσία θυσιαζόμενων ενώσεων ως δοτών ηλεκτρονίων. Όλες οι παραπάνω ετεροσυνδέσεις μπορούν να διευκολύνουν τον υψηλό ρυθμό διαχωρισμού και μεταφοράς των φωτοεπαγόμενων φορέων φορτίου, επιδεικνύοντας βελτιωμένη καταλυτική συμπεριφορά έναντι των μακροσκοπικών αναλόγων τους στην παραγωγή υδρογόνου καθώς και στην αναγωγή του εξασθενούς χρωμίου. Οι φωτοκαταλυτικές αντιδράσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση οικονομικά αποδοτικών και φιλικών προς το περιβάλλον αντιδραστηρίων και τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την επίλυση βασικών ενεργειακών και περιβαλλοντικών προκλήσεων.

Efficient photocatalytic hydrogen evolution mediated by defect-rich 1T-PtS2 atomic layer nanosheet modified mesoporous graphitic carbon nitride

2019 ◽  
Vol 7 (32) ◽  
pp. 18906-18914 ◽  
Author(s):  
Jinyuan Liu ◽  
Hui Xu ◽  
Jia Yan ◽  
Jihua Huang ◽  
Yanhua Song ◽  
...  
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Carbon Nitride ◽  
Atomic Layer ◽  
Production Performance ◽  
Graphitic Carbon Nitride ◽  
Intimate Contact ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Photocatalytic Hydrogen Evolution ◽  
Effective Separation

The intimate contact heterostructures between defect-rich 1T-PtS2 atomic layer nanosheets and MCN have been constructed, which promote the effective separation of photogenerated carriers, thus improving the photocatalytic hydrogen production performance.

Enhanced electron transfer and photocatalytic hydrogen production over the carbon nitride/porphyrin nanohybrid finely bridged by special copper

2020 ◽  
Vol 10 (6) ◽  
pp. 1640-1649 ◽  
Author(s):  
Meiqi Zhang ◽  
Kun Zhu ◽  
Lixia Qin ◽  
Shi-Zhao Kang ◽  
Xiangqing Li
Keyword(s):  
Electron Transfer ◽  
Hydrogen Production ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Carbon Nitride ◽  
Graphitic Carbon ◽  
Graphitic Carbon Nitride ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Photocatalytic Hydrogen Evolution

A graphitic carbon nitride/tetrakis-(4-hydroxyphenyl)porphyrin nanohybrid smartly fabricated with special Cu showed excellent photocatalytic hydrogen evolution performance.

Self-assembly of g-C3N4-based 3D aerogel induced by N-modified carbon dots for enhanced photocatalytic hydrogen production

2021 ◽  
Author(s):  
Pu Xiao-Long ◽  
yang xuechun ◽  
Shan-Shan Liang ◽  
Wenzhong Wang ◽  
Jing-Tai Zhao ◽  
...  
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Self Assembly ◽  
Carbon Dots ◽  
Carbon Nitride ◽  
Graphitic Carbon ◽  
Graphitic Carbon Nitride ◽  
Cross Linking ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production

The N-modified carbon dots/graphitic carbon nitride (NCDs/g-C3N4) aerogel was successfully prepared by simple electrostatic self-assembly of NCDs and g-C3N4 nanosheets without any harmful solvents or cross-linking agents. The prepared aerogel...

Rationally Designed Ta3N5@ReS2 Heterojunctions for Promoted Photocatalytic Hydrogen Production

2021 ◽  
Author(s):  
Xiaoqiang Zhan ◽  
Zhi Fang ◽  
Bing Li ◽  
Haitao Zhang ◽  
Leyao Xu ◽  
...  
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Hydrogen Evolution Reaction ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Photocatalytic Hydrogen Evolution ◽  
Highly Active ◽  
Adsorption Processes

Highly-active heterojunctions hold the pivotal function in photocatalytic hydrogen evolution reaction (HER). Herein, Ta3N5@ReS2 photocatalysts are rationally designed via the combination of template-assisted, hydrothermal and solution-adsorption processes, in which few...

In situ photo-assisted deposition and photocatalysis of ZnIn2S4/transition metal chalcogenides for enhanced degradation and hydrogen evolution under visible light

2016 ◽  
Vol 45 (2) ◽  
pp. 552-560 ◽  
Author(s):  
Wei Yang Lim ◽  
Minghui Hong ◽  
Ghim Wei Ho
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Transition Metal ◽  
Visible Light ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Metal Chalcogenides ◽  
Co Catalyst ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Transition Metal Chalcogenides ◽  
Enhanced Degradation

In-situ aqueous photo-assisted deposition of transition metal chalcogenides co-catalyst has shown to infiltrate hierarchical host ZnIn2S4 photocatalyst for efficient photocatalytic hydrogen production and degradation under visible light.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document