主要观点总结
本文介绍了一种通过巧妙设计催化剂来解决光催化过程中副反应和材料表面反应位点竞争问题的方法。通过江苏科技大学郭峰/施伟龙副教授课题组提出的双重修饰策略，将富含π电子的域和亲水羟基引入g-C3N4框架中，有效提高了光催化效率，减少了副产物的形成。
关键观点总结
关键观点1: 光催化二电子氧还原反应被认为是合成过氧化氢的环保且高效途径。
与传统的蒽醌法相比，聚合物氮化碳（g-C3N4）因其低成本、高热稳定性和可调结构而受到广泛关注。
关键观点2: 原始g-C3N4的光吸收范围有限，为了扩展其光吸收范围，开发了几种方法，如几何结构工程、供体-受体共聚合及缺陷形成。
这些方法虽然扩大了光响应范围，但半导体带隙的缩小会降低光生载流子的解离效率。
关键观点3: 碳掺杂g-C3N4能有效缓解上述问题，改变光催化材料的电子结构，优化带隙宽度，以促进更广谱光子的吸收。
然而，之前的研究中，非晶态碳作为残留非晶碳被掺入g-C3N4，导致不规则掺杂位点和潜在的结构不稳定。
关键观点4: 江苏科技大学郭峰/施伟龙副教授课题组提出了一种巧妙的催化剂设计策略，通过尿素和酒石酸混合溶液的热解，解决多相混合材料形成问题。
该方法同时在g-C3N4结构中引入富含π电子的域和亲水羟基，最终形成酒石酸改性g-C3N4（TA-CN）。
关键观点5: 富π电子域有效克服了由于增强的库仑力导致的低激子解离限制，同时提高了光生电子的迁移速率，增强了光催化效率。
羟基通过其亲水性调节反应动力学，增加反应物的选择性吸附并稳定中间体，有利于目标反应。
关键观点6: 该工作以“Incorporation of hydroxyl groups and π-rich electron domains into g-C3N4 framework for boosted sacrificial agent-free photocatalytic H2O2 production”为题发表在《Chemical Engineering Journal》。
这项工作为光催化H2O2生产等应用提供了高效稳定的催化剂设计。
文章预览
点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 相较于传统的、高污染且能耗高的蒽醌法，光催化二电子氧还原反应（ 2e⁻ @ORR ）被认为是合成过氧化氢（ H 2 O 2 ）的环保且高效途径。在此背景下，聚合物氮化碳（ g-C 3 N 4 ）因其低成本、高热稳定性和可调结构而受到广泛关注，成为 2e⁻ @ORR 催化的有希望的候选材料。然而，原始 g-C 3 N 4 的带隙为 2.7 eV ，仅允许吸收 460 nm 以下的光。为扩展 g-C 3 N 4 的光吸收范围，开发了几种方法，如几何结构工程、供体 - 受体共聚合及缺陷形成。尽管这些方法扩大了光响应范围，但在扩展到可见光或近红外区域时，半导体带隙的缩小增强了光生电子与孔之间的库仑相互作用，从而降低了光生载流子的解离效率。光生载流子的解离效率（ D E ）可以用公式 D E =e -Ec/kBT 描述，其中 D E 代表解离效率， E C 为激子库仑结合能， k B 为玻尔
………………………………
