Protonated graphitic carbon nitride with surface attached molecule as hole relay for efficient photocatalytic o2 evolution

ACS Catalysis

Volumn 6, Issue 12, 2016, Pages 8336-8341

  Ye, Chen ^a   Wang, Xu Zhe ^a   Li, Jia Xin ^a   Li, Zhi Jun ^a   Li, Xu Bing ^a   Zhang, Li Ping ^a   Chen, Bin ^a   Tung, Chen Ho ^a   Wu, Li Zhu ^a  

^a TECHNICAL INSTITUTE OF PHYSICS AND CHEMISTRY   (China)

Author keywords

BODIPY; Graphitic carbon nitride; Hole relay; Photocatalytic O2 evolution; Photogenerated holes; Transient absorption spectrum; Water splitting

Indexed keywords

GRAPHITIC CARBON NITRIDE; MOLECULES; WATER ABSORPTION;

BODIPY; HOLE RELAY; O2 EVOLUTION; PHOTOGENERATED HOLES; TRANSIENT ABSORPTION SPECTRA; WATER SPLITTING;

ABSORPTION SPECTROSCOPY;

EID: 85046780184     PISSN: None     EISSN: 21555435     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.6b02664     Document Type: Article

References (63)

1. Wu, L.-Z.; Chen, B.; Li, Z.-J.; Tung, C.-H. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2177.
2. Kang, D.; Kim, T. W.; Kubota, S. R.; Cardiel, A. C.; Cha, H. G.; Choi, K.-S. Chem. Rev. 2015, 115, 12839.
3. Walter, M. G.; Warren, E. L.; McKone, J. R.; Boettcher, S. W.; Mi, Q.; Santori, E. A.; Lewis, N. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6446.
4. Cao, S.; Low, J.; Yu, J.; Jaroniec, M. Adv. Mater. 2015, 27, 2150.
5. Wang, Y.; Wang, X.; Antonietti, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 68.
6. Zheng, Y.; Lin, L.; Wang, B.; Wang, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 12868.
7. Wang, X.; Maeda, K.; Thomas, A.; Takanabe, K.; Xin, G.; Carlsson, J. M.; Domen, K.; Antonietti, M. Nat. Mater. 2009, 8, 76.
8. Ye, C.; Li, J.-X.; Li, Z.-J.; Li, X.-B.; Fan, X.-B.; Zhang, L.-P.; Chen, B.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. ACS Catal. 2015, 5, 6973.
9. Zhang, J.; Grzelczak, M.; Hou, Y.; Maeda, K.; Domen, K.; Fu, X.; Antonietti, M.; Wang, X. Chem. Sci. 2012, 3, 443.
10. Zhang, J.; Sun, J.; Maeda, K.; Domen, K.; Liu, P.; Antonietti, M.; Fu, X.; Wang, X. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 675.
11. Chu, S.; Wang, Y.; Guo, Y.; Feng, J.; Wang, C.; Luo, W.; Fan, X.; Zou, Z. ACS Catal. 2013, 3, 912.
12. Yang, X.; Tang, H.; Xu, J.; Antonietti, M.; Shalom, M. ChemSusChem 2015, 8, 1350.
13. Zhang, G.; Zang, S.; Wang, X. ACS Catal. 2015, 5, 941.
14. Ma, T. Y.; Cao, J. L.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 1138.
15. Zhang, G.; Zang, S.; Lan, Z.-A.; Huang, C.; Li, G.; Wang, X. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 17946.
16. Hou, Y.; Wen, Z.; Cui, S.; Feng, X.; Chen, J. Nano Lett. 2016, 16, 2268.
17. Nayak, S.; Mohapatra, L.; Parida, K. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 18622.
18. Liu, J.; Liu, Y.; Liu, N.; Han, Y.; Zhang, X.; Huang, H.; Lifshitz, Y.; Lee, S.-T.; Zhong, J.; Kang, Z. Science 2015, 347, 970.
19. Zhang, J.; Zhang, M.; Yang, C.; Wang, X. Adv. Mater. 2014, 26, 4121.
20. Vendrell, M.; Zhai, D.; Er, J. C.; Chang, Y.-T. Chem. Rev. 2012, 112, 4391.
21. Wang, F.; Zhu, Y.; Zhou, L.; Pan, L.; Cui, Z.; Fei, Q.; Luo, S.; Pan, D.; Huang, Q.; Wang, R.; Zhao, C.; Tian, H.; Fan, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 7349.
22. Zhao, C.; Zhang, X.; Li, K.; Zhu, S.; Guo, Z.; Zhang, L.; Wang, F.; Fei, Q.; Luo, S.; Shi, P.; Tian, H.; Zhu, W.-H. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 8490.
23. Yu, L.; Zhang, X.; Zhuang, C.; Lin, L.; Li, R.; Peng, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 4106.
24. Min, S.; Lu, G. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 19644.
25. Xing, Z.; Chen, Z.; Zong, X.; Wang, L. Chem. Commun. 2014, 50, 6762.
26. Fan, X.; Zhang, L.; Cheng, R.; Wang, M.; Li, M.; Zhou, Y.; Shi, J. ACS Catal. 2015, 5, 5008.
27. Wang, X.-Z.; Meng, Q.-Y.; Zhong, J.-J.; Gao, X.-W.; Lei, T.; Zhao, L.-M.; Li, Z.-J.; Chen, B.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. Chem. Commun. 2015, 51, 11256.
28. Groenewolt, M.; Antonietti, M. Adv. Mater. 2005, 17, 1789.
29. Goettmann, F.; Fischer, A.; Antonietti, M.; Thomas, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4467.
30. Li, H.; Gan, S.; Wang, H.; Han, D.; Niu, L. Adv. Mater. 2015, 27, 6906.
31. Vinu, A. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 816.
32. Martin, D. J.; Qiu, K.; Shevlin, S. A.; Handoko, A. D.; Chen, X.; Guo, Z.; Tang, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 9240.
33. Zhang, J.; Chen, Y.; Wang, X. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 3092.
34. Li, J.-X.; Li, Z.-J.; Ye, C.; Li, X.-B.; Zhan, F.; Fan, X.-B.; Li, J.; Chen, B.; Tao, Y.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. Catal. Sci. Technol. 2016, 6, 672.
35. Ho, W.; Zhang, Z.; Lin, W.; Huang, S.; Zhang, X.; Wang, X.; Huang, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 5497.
36. Bhunia, M. K.; Yamauchi, K.; Takanabe, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 11001.
37. Dontsova, D.; Pronkin, S.; Wehle, M.; Chen, Z.; Fettkenhauer, C.; Clavel, G.; Antonietti, M. Chem. Mater. 2015, 27, 5170.
38. Li, H.; Liu, Y.; Gao, X.; Fu, C.; Wang, X. ChemSusChem 2015, 8, 1189.
39. Lin, Z.; Wang, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 1735.
40. Fang, J.; Fan, H.; Li, M.; Long, C. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 13819.
41. Wang, H.; Zhang, X.; Xie, J.; Zhang, J.; Ma, P.; Pan, B.; Xie, Y. Nanoscale 2015, 7, 5152.
42. Wu, P.; Wang, J.; Zhao, J.; Guo, L.; Osterloh, F. E. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 20338.
43. Bi, L.; Xu, D.; Zhang, L.; Lin, Y.; Wang, D.; Xie, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 29899.
44. Furube, A.; Wang, Z.-S.; Sunahara, K.; Hara, K.; Katoh, R.; Tachiya, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6614.
45. Barroso, M.; Mesa, C. A.; Pendlebury, S. R.; Cowan, A. J.; Hisatomi, T.; Sivula, K.; Gratzel, M.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 15640.
46. Tang, J.; Durrant, J. R.; Klug, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13885.
47. Singh, R. B.; Matsuzaki, H.; Suzuki, Y.; Seki, K.; Minegishi, T.; Hisatomi, T.; Domen, K.; Furube, A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17324.
48. Bahnemann, D.; Henglein, A.; Lilie, J.; Spanhel, L. J. Phys. Chem. 1984, 88, 709.
49. Bahnemann, D. W.; Hilgendorff, M.; Memming, R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4265.
50. Yamakata, A.; Kawaguchi, M.; Nishimura, N.; Minegishi, T.; Kubota, J.; Domen, K. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 23897.
51. Pendlebury, S. R.; Cowan, A. J.; Barroso, M.; Sivula, K.; Ye, J.; Gratzel, M.; Klug, D. R.; Tang, J.; Durrant, J. R. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6304.
52. Cowan, A. J.; Barnett, C. J.; Pendlebury, S. R.; Barroso, M.; Sivula, K.; Gratzel, M.; Durrant, J. R.; Klug, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10134.
53. Le Formal, F.; Pendlebury, S. R.; Cornuz, M.; Tilley, S. D.; Gratzel, M.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2564.
54. Marschall, R. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2421.
55. Panda, C.; Debgupta, J.; Díaz Díaz, D.; Singh, K. K.; Sen Gupta, S.; Dhar, B. B. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12273.
56. Al-Oweini, R.; Sartorel, A.; Bassil, B. S.; Natali, M.; Berardi, S.; Scandola, F.; Kortz, U.; Bonchio, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 11182.
57. Pushkar, Y.; Moonshiram, D.; Purohit, V.; Yan, L.; Alperovich, I. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11938.
58. Viswanathan, V.; Hansen, H. A.; Nørskov, J. K. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 4224.
59. Zhang, P.; Wang, T.; Chang, X.; Zhang, L.; Gong, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 5851.
60. Su, F.; Mathew, S. C.; Möhlmann, L.; Antonietti, M.; Wang, X.; Blechert, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 657.
61. Li, X.-H.; Chen, J.-S.; Wang, X.; Sun, J.; Antonietti, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8074.
62. Su, F.; Mathew, S. C.; Lipner, G.; Fu, X.; Antonietti, M.; Blechert, S.; Wang, X. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16299.
63. Li, X.-H.; Wang, X.; Antonietti, M. ACS Catal. 2012, 2, 2082.