单层富勒烯网络光催化整体水裂解

摘要:国剑桥大学Peng Bo报道了单层富勒烯网络作为整体水裂解的光催化剂.国剑桥大学Peng Bo报道了单层富勒烯网络作为整体水裂解的光催化剂

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光催化水裂解可以以环保的方式产生氢气,并提供替代能源以减少全球碳排放。最近,随着单层富勒烯网络的成功合成,由于其具有较大的表面积和丰富的活性中心,可与其他2D材料结合形成异质结,以及用于潜在储氢的C60笼,为光催化提供了新的候选材料。然而,高效的光催化剂需要一个合适的带隙和合适的带边位置,以及足够的水裂解驱动力。

近日,英国剑桥大学Peng Bo报道了单层富勒烯网络作为整体水裂解的光催化剂

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作者采用半局域密度泛函理论和混合泛函计算来研究单层富勒烯网络的电子结构。并发现只有弱屏蔽杂化泛函,结合含激子结合能的含时Hartree–Fock计算,才能再现实验获得的单层C60的光学带隙。



单层富勒烯网络的所有相都具有合适的带隙,具有较高的载流子迁移率和以热力学驱动整体水裂解的合适带边。此外,还研究了单层C60的光学性质,富勒烯网络的不同相表现出不同的吸收和复合行为,在光催化中作为电子受体或电子供体具有独特的优势。

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参考文献:
Peng Bo Monolayer Fullerene Networks as Photocatalysts for Overall Water Splitting JACS 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c08054
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c08054



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