SCMs|原子分散的钪路易斯酸位点修饰氮化碳用于高效光催化合成过氧化氢

光催化氧还原制备过氧化氢具有节能、环保等优点。然而，低活性以及低选择性的问题限制了其实际应用。

近日，天津理工大学杨帆博士、安长华教授等人在Science China Materials发表研究论文，基于金属离子耦合电子转移机制，通过浸渍-煅烧法合成了原子分散的钪路易斯酸位点修饰的氮化碳，表现出了优异的光催化合成过氧化氢性能。

本文要点：

1) 所制备的原子分散的钪路易斯酸位点修饰的氮化碳的光合成过氧化氢速率高达55 µmol h^-1，是氮化碳的6.2倍。

2) 光催化性能的提升归因于原子分散钪路易斯酸位点与·O^2-结合，提高了O₂的得电子能力，减少了·O^2-逆反应的发生，促进了氧还原反应进行。

3) 密度泛函理论模拟及Koutecky-Levich分析表明，钪原子的引入减少了O-O键的断裂，提高了合成过氧化氢的选择性。

本研究提出了一种路易斯酸单金属位点光催化剂设计新概念，可同时提升催化反应活性及选择性。

文章信息

Yao S., Tang T., Shen Y., et al. Atomically dispersed scandium Lewis acid sites on carbon nitride for efficient photocatalytic hydrogen peroxide production. Sci. China Mater. (2022).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2185-1

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