Controlled oxygen doping in highly dispersed Ni-loaded g-C3N4 nanotubes for efficient photocatalytic H2O2 production
Du, Ruifeng (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Xiao, Ke (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Li, Baoying (Qilu University of Technology)
Han, Xu (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Zhang, Chaoqi (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Wang, Xiang (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Zuo, Yong (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Guardia, Pablo (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Li, Junshan (Chengdu University. Institute of Advanced Study)
Chen, Jianbin (Qilu University of Technology)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Cabot, Andreu (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)

Data:	2022
Resum:	Hydrogen peroxide (HO) is both a key component in several industrial processes and a promising liquid fuel. The production of HO by solar photocatalysis is a suitable strategy to convert and store solar energy into chemical energy. Here we report an oxygen-doped tubular g-CN with uniformly dispersed nickel nanoparticles for efficient photocatalytic HO generation. The hollow structure of the tubular g-CN provides a large surface with a high density of reactive sites and efficient visible light absorption during the photocatalytic reaction. The oxygen doping and Ni loading enable a fast separation of photogenerated charge carriers and a high selectivity toward the two-electron process during the oxygen reduction reaction (ORR). The optimized composition, Ni/OtCN, displays an HO production rate of 2464 μmol g·h, which is eightfold higher than that of bulk g-CN under visible light irradiation (λ > 420 nm), and achieves an apparent quantum yield (AQY) of 28. 2% at 380 nm and 14. 9% at 420 nm.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2020-116093RB-C43 Agencia Estatal de Investigación PID2019-105490RB-C32 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-1246 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-327
Nota:	Altres ajuts: ICN2 is funded by the CERCAProgramme/Generalitat de Catalunya.
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Matèria:	Carbon nitride ; Nanotubes ; Nickel nanoparticles ; Photocatalysis ; H2O2
Publicat a:	Chemical engineering journal, Vol. 441 (Aug. 2022) , art. 135999, ISSN 1873-3212

DOI: 10.1016/j.cej.2022.135999

Preprint 26 p, 3.2 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats