图3a表明,与g-C3N4相比,由于sp2杂化,在mCNN中,共轭芳香C3N4环的π→π*的重叠电子跃迁和在七嗪单元N缺陷位点的孤对电子的n→π*跃迁(例如,-C≡N和N-空位)的吸收峰发生红移,g-C3N4和mCNN的带隙分别是2.77和2.0 eV。从图3b、c...
他们通过第一性原理赝势计算推测C3N4有5种结构即α相、β相、立方相、准立方相和类石墨相(g-C3N4)。 同源不同型,g-C3N4的结构特点 g-C3N4的特点非常明显,呈现出类似石墨的二维层状结构,而α相、β相、立方相、准立方相C3N4为空间网状晶体结构。 g-C3N4的石墨...
在Mn@g-C3N4的能带结构中，Mn原子的局域下自旋d态在EF，在占位区内Mn原子的所有上自旋d态都在-2 eV以下，如图3a所示。相比之下，MnX@g-C3N4的DOS在费米能级附近没有d态，因为所有的上自旋态都处于深占据态，所有的下自旋态在未占据区都在2eV以上。因此，在Mn@g-C3N4单分子层中，EF附近的下自旋态的部分...
1. g-C3N4掺杂改性及计算案例 方式:掺杂少量金属和非金属元素,后者是研究热点。 原理:杂质原子通过替代g-C3N4中不同位置的C或N原子,形成晶格缺陷引入杂质能级,促进载流子的有效分离。 案例一 研究团队:清华大学朱永法课题组 计算模拟:选择取代掺杂和间隙掺杂两种模式探究非金属元素(S和P)掺杂对g-C3N4电子能带结构和...
G-C3N4的结构式可以表示为:(CNN)n,其中n表示分子内重复单元的数量。G-C3N4的基本元组是氮原子通过三共价键和相邻碳原子连接而成的三聚氨基块。G-C3N4属于层状结构,其三聚氨基块通过π-π堆积方式形成层状结构。这种层状结构具有一定的空隙,可以容纳一些小分子进入其中,从而实现对这些小分子的光催化转化。 G-C3N4...
图2 (a) MnCl@g-C3N4单层膜(Mn:紫色;N:灰色;C:棕色);(b)标准条件下Mn−X@g-C3N4 (X = F,Cl,Br,I)上HER自由能图。 此外,本文计算了Mn原子的d带中心,以了解HER的抑制作用,因为d带中心是TM催化剂的重要描述符。 在Mn@g-C3N4的能带结构中,Mn原子的局域下自旋d态在EF,在占位区内Mn原子的所有上...
拉吉夫甘地石油技术学院J. Karthikeyan等人系统地研究了Mn-和Mn-X (X = F,Cl,Br和I)掺杂的g-C3N4,以了解CO2RR途径以及使用计算氢电极(CHE)模型将CO2转化为不同产物的选择性,本文详细讨论了锰与卤素和氮的双配位对电子结构的影响以及由此产生的活性和选择性,并计算了所有中间体的能量及其ΔG变化,以确定反应途径...
研究发现,相较于纯g-C3N4,引入N3C空位后,具有N3C空位g-C3N4的光催化固氮和产双氧水效率显著提高。具有N3C空位的g-C3N4结构的优越光催化性能主要归因于以下几个方面: (1)N3C空位可以调整能带结构,缩小带隙,增强光捕获能力。 (2)N3C空位可以作为光生电子的陷阱态,促进光生电子和空穴对的分离和转移。
含量梯度变化的Cgra环掺杂,使得g-C3N4距表面不同深度区域成分具有不同的费米能级和能带结构,费米能级拉平及能带结构的重排不仅有益于光生电子往催化剂表面快速迁移,衍生的内建电场也将促进载流子的分离和转移。因此,上述“梯度掺杂”策略改性的g-C3N4(即GD-C3N4)光催化制氢(PHE)效率显著增强,λ>420 nm可见光辐照...