石墨化碳氮化物(CN)作为一种环境光催化剂,可以在连续光照条件下工作,而在黑暗条件下停止工作。
近日,浦项科技大学Wonyong Choi报道了通过将4-苯氧基酚(PP)接枝到聚合物碱化的CN骨架上,制备了一种双功能CN(4-苯氧基苯酚功能化的碱化碳氮化物),其不仅具有较高的光催化活性,而且在辐照后的暗期仍具有较高的催化活性,并成功实现了连续光催化−暗反应过程。
文章要点
1)在可见光照射下,改性CN催化剂能够降解有机物(或灭活细菌),同时产生和积累H2O2(高达40−60 μM)。在接下来的黑暗期,它分解积累的H2O2生成·OH,并在没有光线的情况下继续工作数小时。在较宽的pH范围内(3~9),H2O2存在下的PP-ACN具有类过氧化物酶活性和类暗Fenton活性,这与传统的光催化剂有明显的不同。
2)研究发现,它具有本征自由基特性,在光照下对O2的顺序三电子还原和在黑暗中H2O2的单电子还原具有很高的选择性,从而导致·OH自由基的产生。
这项工作提出了一种非常规催化剂的概念设计,可以在白天和晚上连续工作,作为一个多功能的净水平台。
参考文献
Yi Hu, et al, Bifunctional Carbon Nitride Exhibiting both Enhanced Photoactivity and Residual Catalytic Activity in the Post-Irradiation Dark Period, ACS Catal.2021
DOI: 10.1021/acscatal.1c04564
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04564