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J-GLOBAL ID：202002240151355578   整理番号：20A0012754

強化された光触媒完全水分解のための高分子窒化炭素ベースのドナー-アクセプタ共役共重合体の分子工学【JST・京大機械翻訳】

Molecular engineering of polymeric carbon nitride based Donor-Acceptor conjugated copolymers for enhanced photocatalytic full water splitting

著者 (7件)： Hayat Asif (College of Chemistry, Fuzhou University, Fuzhou 350100, PR China) ,  Shaishta Naghma (Department of Post-Graduate Studies and Research in Chemistry, Gulbarga University, Gulbarga 585106, India) ,  Mane Sunil Kumar Baburao (School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006, PR China) ,  Hayat Ashiq (Department of Physics, Quaid Azam University Islamabad, Pakistan) ,  Khan Javid (School of Chemistry, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, PR China) ,  Rehman Ata Ur (School of Chemical Engineering, Northwest University, Xi’an, PR China) ,  Li Tiehu (School of Material Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University Xian, Shaanxi, PR China)
資料名： Journal of Colloid and Interface Science  (Journal of Colloid and Interface Science)
巻： 560  ページ： 743-754  発行年： 2020年 
JST資料番号： C0279A  ISSN： 0021-9797  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 不均一半導体光触媒による完全水分解に基づく研究は,エネルギーと環境危機を決定するのに挑戦的であるが,重要な特性である。これに関して,ヘテロ接合半導体を通した可視光による光触媒水分解は,持続可能エネルギーへのルートとして期待されている。初めて,容易なワンポット共重合プロセスにより,高分子窒化炭素(PCN)の構造内に2,3-ジクロロキノキサリン(DCQ)などの潜在的共役ドナー-アクセプタ(DA)共単量体を統合した。大きな表面積を持つ重合体の長鎖に広がるホストのPCN半導体上での求核攻撃をシミュレートする有機モチーフとして作用するDCQと,親のCNUと比較してH_2とO_2の発生に対して顕著な光触媒活性を示した。DA比による分子幾何学の優位性を,合成したままのCNU-DCQx共重合体の光触媒性能に及ぼす吸収剤,計算したバンドギャップ,および電子の移動によって効果的に研究した。密度汎関数理論(DFT)計算により,共重合によるバンドギャップの減少を伴うPCNマトリックスへのDCQの正の取り込みの補足的証拠が得られた。さらに,純粋なCNUに対する水素発生速度(HER)は14.2μmol/hであり,一方,CNU-DCQ_18.0に対しては124.9μmol/hと推定された。これはブランク試料よりも約8倍大きく燃料を供給した。同様に,酸素発生速度(OER)分析は,CNUに対して0.2μmol/h(可視)と1.5μmol/h(非可視)の生産を示した。しかし,共重合したCNU-DCQ_18.0のOERは,1.9μmol/h(可視)と12.8μmol/h(非可視)であることが分かった。これは,親のCNUよりもほぼ9倍高い。したがって,本研究の出力は,将来の要求に対する生産的光触媒の合理的なモチーフに対するD-π-Aシステムの有望な役割を設計し,解明するための重要なステップとして反映される。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 触媒活性 ,  *共重合 ,  長鎖 ,  ヘテロ接合 ,  吸収剤 ,  *共役 ,  *高分子 ,  *重合体 ,  バンドギャップ ,  *ドナー ,  *アクセプタ ,  半導体 ,  密度汎関数法 ,  可視光 ,  *光触媒

著者キーワード (5件)： 高分子窒化炭素(PCN) ,  23-ジクロロキノキサリン(DCQ) ,  光触媒 ,  水の削減 ,  水の酸化

分類 (5件)： 光化学反応  (CB08020F) ,  コロイド化学一般  (CB11010C) ,  ミセル  (CB11020N) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  共重合  (CG04030D)

タイトルに関連する用語 (10件)： 強化 ,  光触媒 ,  水分解 ,  高分子 ,  窒化炭素 ,  ドナー ,  アクセプタ ,  共役 ,  共重合体 ,  分子工学