硫掺杂氮化碳纳米片棒状聚集体用于光催化析氢

作     者：林斯颖 吴宝刚 李琪 肖旭东 郑芒 刘佳男 谢颖 蒋保江 Siying Lin;Baogang Wu;Qi Li;Xudong Xiao;Mang Zheng;Jianan Liu;Ying Xie;Baojiang Jiang

作者机构：School of Chemistry and Materials ScienceHeilongjiang UniversityHarbin 150080China College of Materials Science and Chemical EngineeringHarbin Engineering UniversityHarbin 150001China 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学）（英文版）)

年 卷 期：2023年第66卷第12期

页      面：4669-4679页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(52273264) the Outstanding Youth Fund of Heilongjiang Province(JQ 2020B002) the Basic Scientific Research Services of Colleges and Universities of Heilongjiang Province(2022-KYYWF-1107). 

主　　题：sulfur-doped carbon nitride few-layer supramolecular self-assembly photocatalysis hydrogen evolution 

摘      要：合成具有较宽吸收光谱的少层氮化碳是一个具有吸引力的课题.杂原子掺杂(特别是硫掺杂)可以有效地避免纳米级片层氮化碳中由于量子限制效应所引起的带隙加宽.与二次煅烧硫化不同的是,预硫化超分子前驱体可以原位地形成硫掺杂氮化碳纳米片堆叠聚集体(SCN).这种少层的框架结构呈现出了更大的比表面积(139.06 m^(2)g^(−1)),暴露了更多的活性位点.此外,硫的引入使原七嗪环的共轭结构发生扭曲,从而通过激活价带电子的n→π*跃迁而缩小带隙.在模拟日光条件下,SCN0.8(3925.8μmol g^(−1)h^(−1))的析氢速率是块体氮化碳(BCN,485.2μmol g^(−1)h^(−1))的8.1倍.本工作旨在最大限度地利用杂原子掺杂和形态调控的协同效应来提高光催化活性,且为光催化剂的多维同步优化提供了新的视角.