Tri-s-triazine-Based Crystalline Graphitic Carbon Nitrides for Highly Efficient Hydrogen Evolution Photocatalysis

ACS Catalysis

Volumn 6, Issue 6, 2016, Pages 3921-3931

  Lin, Lihua ^a   Ou, Honghui ^a   Zhang, Yongfan ^a   Wang, Xinchen ^a  

^a FUZHOU UNIVERSITY   (China)

Author keywords

carbon nitride; crystalline; photocatalysis; salt melt; water splitting

Indexed keywords

CARBON DIOXIDE; CARBON NITRIDE; CATALYSIS; CONJUGATED POLYMERS; CRYSTALLINE MATERIALS; ENERGY CONVERSION; NATURAL POLYMERS; NITRIDES; PHOTOCATALYSIS; PHOTOCATALYSTS; POLYOLS; SOLAR ENERGY;

GRAPHITIC CARBON NITRIDES; HYDROGEN EVOLUTION; OXYGEN PRODUCTION; PHOTOCATALYTIC ACTIVITIES; S-TRIAZINES; SALT MELT; SOLAR ENERGY APPLICATIONS; WATER SPLITTING;

HYDROGEN PRODUCTION;

EID: 84973885917     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.6b00922     Document Type: Article

References (61)

1. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37-38 10.1038/238037a0
2. Maeda, K.; Teramura, K.; Lu, D.; Takata, T.; Saito, N.; Inoue, Y.; Domen, K. Nature 2006, 440, 295-295 10.1038/440295a
3. Lewis, N. S.; Nocera, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 15729-15735 10.1073/pnas.0603395103
4. Zou, Z.; Ye, J.; Sayama, K.; Arakawa, H. Nature 2001, 414, 625-627 10.1038/414625a
5. Yi, Z.; Ye, J.; Kikugawa, N.; Kako, T.; Ouyang, S.; Stuart-Williams, H.; Yang, H.; Cao, J.; Luo, W.; Li, Z.; Liu, Y.; Withers, R. L. Nat. Mater. 2010, 9, 559-564 10.1038/nmat2780
6. Kato, H.; Asakura, K.; Kudo, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3082-3089 10.1021/ja027751g
7. Yang, H. G.; Sun, C. H.; Qiao, S. Z.; Zou, J.; Liu, G.; Smith, S. C.; Cheng, H. M.; Lu, G. Q. Nature 2008, 453, 638-641 10.1038/nature06964
8. Chen, X.; Liu, L.; Yu, P. Y.; Mao, S. S. Science 2011, 331, 746-750 10.1126/science.1200448
9. Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science 2001, 293, 269-271 10.1126/science.1061051
10. Hitoki, G.; Ishikawa, A.; Takata, T.; Kondo, J. N.; Hara, M.; Domen, K. Chem. Lett. 2002, 31, 736-737 10.1246/cl.2002.736
11. Maeda, K.; Takata, T.; Hara, M.; Saito, N.; Inoue, Y.; Kobayashi, H.; Domen, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8286-8287 10.1021/ja0518777
12. Hara, M.; Kondo, T.; Komoda, M.; Ikeda, S.; Kondo, J. N.; Domen, K.; Hara, M.; Shinohara, K.; Tanaka, A. Chem. Commun. 1998, 357-358 10.1039/a707440i
13. Hisatomi, T.; Kubota, J.; Domen, K. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7520-7535 10.1039/C3CS60378D
14. Lei, F.; Sun, Y.; Liu, K.; Gao, S.; Liang, L.; Pan, B.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6826-6829 10.1021/ja501866r
15. Liu, G.; Shi, J.; Zhang, F.; Chen, Z.; Han, J.; Ding, C.; Chen, S.; Wang, Z.; Han, H.; Li, C. Angew. Chem. 2014, 126, 7423-7427 10.1002/ange.201404697
16. Pan, C.; Takata, T.; Nakabayashi, M.; Matsumoto, T.; Shibata, N.; Ikuhara, Y.; Domen, K. Angew. Chem. 2015, 127, 2998-3002 10.1002/ange.201410961
17. Slater, A. G.; Cooper, A. I. Science 2015, 348, aaa8075 10.1126/science.aaa8075
18. Sprick, R. S.; Jiang, J.-X.; Bonillo, B.; Ren, S.; Ratvijitvech, T.; Guiglion, P.; Zwijnenburg, M. A.; Adams, D. J.; Cooper, A. I. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3265-3270 10.1021/ja511552k
19. Yanagida, S.; Kabumoto, A.; Mizumoto, K.; Pac, C.; Yoshino, K. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1985, 474-475 10.1039/c39850000474
20. Kawai, T.; Kuwabara, T.; Yoshino, K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992, 88, 2041-2046 10.1039/ft9928802041
21. Spiller, W.; Wöhrle, D.; Schulz-Ekloff, G.; Ford, W. T.; Schneider, G.; Stark, J. J. Photochem. Photobiol., A 1996, 95, 161-173 10.1016/1010-6030(95)04248-2
22. Suzuki, M.; Ohta, Y.; Nagae, H.; Ichinohe, T.; Kimura, M.; Hanabusa, K.; Shirai, H.; Wohrle, D. Chem. Commun. 2000, 213-214 10.1039/a909406g
23. Wang, X.; Maeda, K.; Thomas, A.; Takanabe, K.; Xin, G.; Carlsson, J. M.; Domen, K.; Antonietti, M. Nat. Mater. 2009, 8, 76-80 10.1038/nmat2317
24. Zheng, Y.; Lin, L.; Wang, B.; Wang, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 12868-12884 10.1002/anie.201501788
25. Wang, X.; Blechert, S.; Antonietti, M. ACS Catal. 2012, 2, 1596-1606 10.1021/cs300240x
26. Cao, S.; Low, J.; Yu, J.; Jaroniec, M. Adv. Mater. 2015, 27, 2150-2176 10.1002/adma.201500033
27. Zhang, J.; Chen, Y.; Wang, X. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 3092-3108 10.1039/C5EE01895A
28. Chu, S.; Wang, Y.; Guo, Y.; Feng, J.; Wang, C.; Luo, W.; Fan, X.; Zou, Z. ACS Catal. 2013, 3, 912-919 10.1021/cs4000624
29. Shi, H.; Chen, G.; Zhang, C.; Zou, Z. ACS Catal. 2014, 4, 3637-3643 10.1021/cs500848f
30. Lotsch, B. V.; Döblinger, M.; Sehnert, J.; Seyfarth, L.; Senker, J.; Oeckler, O.; Schnick, W. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 4969-4980 10.1002/chem.200601759
31. Diebold, U. Nat. Chem. 2011, 3, 271-272 10.1038/nchem.1019
32. Maeda, K. ACS Catal. 2013, 3, 1486-1503 10.1021/cs4002089
33. Bojdys, M. J.; Müller, J.-O.; Antonietti, M.; Thomas, A. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 8177-8182 10.1002/chem.200800190
34. Wirnhier, E.; Döblinger, M.; Gunzelmann, D.; Senker, J.; Lotsch, B. V.; Schnick, W. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 3213-3221 10.1002/chem.201002462
35. Jorge, A. B.; Martin, D. J.; Dhanoa, M. T. S.; Rahman, A. S.; Makwana, N.; Tang, J.; Sella, A.; Corà, F.; Firth, S.; Darr, J. A.; McMillan, P. F. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 7178-7185 10.1021/jp4009338
36. Schwinghammer, K.; Mesch, M. B.; Duppel, V.; Ziegler, C.; Senker, J.; Lotsch, B. V. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1730-1733 10.1021/ja411321s
37. Bhunia, M. K.; Yamauchi, K.; Takanabe, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 11001-11005 10.1002/anie.201405161
38. Algara-Siller, G.; Severin, N.; Chong, S. Y.; Björkman, T.; Palgrave, R. G.; Laybourn, A.; Antonietti, M.; Khimyak, Y. Z.; Krasheninnikov, A. V.; Rabe, J. P.; Kaiser, U.; Cooper, A. I.; Thomas, A.; Bojdys, M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7450-7455 10.1002/anie.201402191
39. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868 10.1103/PhysRevLett.77.3865
40. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1994, 50, 17953-17979 10.1103/PhysRevB.50.17953
41. Kresse, G.; Furthmüller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50 10.1016/0927-0256(96)00008-0
42. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1996, 54, 11169-11186 10.1103/PhysRevB.54.11169
43. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999, 59, 1758-1775 10.1103/PhysRevB.59.1758
44. Setyawan, W.; Curtarolo, S. Comput. Mater. Sci. 2010, 49, 299-312 10.1016/j.commatsci.2010.05.010
45. Chong, S. Y.; Jones, J. T. A.; Khimyak, Y. Z.; Cooper, A. I.; Thomas, A.; Antonietti, M.; Bojdys, M. J. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 1102-1107 10.1039/C2TA01068B
46. Kroke, E.; Schwarz, M.; Horath-Bordon, E.; Kroll, P.; Noll, B.; Norman, A. D. New J. Chem. 2002, 26, 508-512 10.1039/b111062b
47. Gracia, J.; Kroll, P. J. Mater. Chem. 2009, 19, 3013-3019 10.1039/b821568e
48. Zhang, J.; Guo, F.; Wang, X. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3008-3014 10.1002/adfm.201203287
49. Jürgens, B.; Irran, E.; Senker, J.; Kroll, P.; Müller, H.; Schnick, W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10288-10300 10.1021/ja0357689
50. Holst, J. R.; Gillan, E. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7373-7379 10.1021/ja709992s
51. Khabashesku, V. N.; Zimmerman, J. L.; Margrave, J. L. Chem. Mater. 2000, 12, 3264-3270 10.1021/cm000328r
52. Gao, H.; Yan, S.; Wang, J.; Huang, Y. A.; Wang, P.; Li, Z.; Zou, Z. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 18077-18084 10.1039/c3cp53774a
53. Zhang, J.; Zhang, M.; Zhang, G.; Wang, X. ACS Catal. 2012, 2, 940-948 10.1021/cs300167b
54. Dontsova, D.; Pronkin, S.; Wehle, M.; Chen, Z.; Fettkenhauer, C.; Clavel, G.; Antonietti, M. Chem. Mater. 2015, 27, 5170-5179 10.1021/acs.chemmater.5b00812
55. Tabbal, M.; Christidis, T.; Isber, S.; Mérel, P.; El Khakani, M. A.; Chaker, M.; Amassian, A.; Martinu, L. J. Appl. Phys. 2005, 98, 044310 10.1063/1.2009817
56. Zhang, G.; Zhang, M.; Ye, X.; Qiu, X.; Lin, S.; Wang, X. Adv. Mater. 2014, 26, 805-809 10.1002/adma.201303611
57. Cui, Y.; Zhang, J.; Zhang, G.; Huang, J.; Liu, P.; Antonietti, M.; Wang, X. J. Mater. Chem. 2011, 21, 13032-13039 10.1039/c1jm11961c
58. Schwarzer, A.; Saplinova, T.; Kroke, E. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 2032-2062 10.1016/j.ccr.2012.12.006
59. Dai, F.; Zai, J.; Yi, R.; Gordin, M. L.; Sohn, H.; Chen, S.; Wang, D. Nat. Commun. 2014, 5, 3605 10.1038/ncomms4605
60. Huang, C.; Chen, C.; Zhang, M.; Lin, L.; Ye, X.; Lin, S.; Antonietti, M.; Wang, X. Nat. Commun. 2015, 6, 7698 10.1038/ncomms8698
61. Liu, G.; Wang, T.; Zhang, H.; Meng, X.; Hao, D.; Chang, K.; Li, P.; Kako, T.; Ye, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 13561-13565 10.1002/anie.201505802