福州大學(xué)ACS Catalysis:PCN中π-π相互作用驅(qū)動(dòng)的電荷分離和層間轉(zhuǎn)移 2024年1月2日 下午12:10 ? T, 頂刊 ? 閱讀 85 聚合物氮化碳(PCN)是光催化領(lǐng)域中研究得比較充分的非金屬催化劑,但PCN中電荷輸運(yùn)的性質(zhì)在微觀層面上還沒(méi)有完全揭示。基于此,福州大學(xué)林偉教授等人報(bào)道了結(jié)合密度泛函理論(DFT)和非絕熱動(dòng)力學(xué)(NAMD)模擬,研究了層間相互作用對(duì)甜瓜光生載流子動(dòng)態(tài)特性的影響。總體而言,層間π -π相互作用對(duì)熱電子的影響大于空穴,加速了塊狀PCN中電子的弛豫。在單層PCN和塊狀PCN中,電子和空穴具有相同的反鍵π鍵特性,從而驅(qū)動(dòng)電荷的分離。 VASP解讀 作者研究了PBE和M06L泛函的價(jià)帶最大值(VBM)和導(dǎo)帶最小值(CBM)的空間電荷密度,兩種官能團(tuán)表現(xiàn)出相似的電荷密度特征。散裝PCN的CBM和VBM定位在不同的七嗪?jiǎn)卧希鴨螌覲CN的CBM和VBM定位在相同的七嗪?jiǎn)卧稀T趩螌又校哙簡(jiǎn)卧ㄟ^(guò)-NH基團(tuán)和氫鍵連接,導(dǎo)致它們之間的耦合較弱,其中電荷可能定位在七嗪本身上。晶體軌道Hamilton居族(COHP)分析表明,其Frontier軌道具有相同的反鍵特征,在化學(xué)環(huán)境的變化過(guò)程中,其能級(jí)會(huì)同步波動(dòng)。 在塊狀PCN中,由于層間π-π相互作用,不同的七嗪?jiǎn)卧丿B模式導(dǎo)致HOMO和LUMO的能級(jí)不同。最終,CBM和VBM定位于不同的heptazine單元。此外,熱運(yùn)動(dòng)和波紋結(jié)構(gòu)也會(huì)破壞單層和塊狀系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)性,也會(huì)導(dǎo)致電荷分離。結(jié)果表明,由于層間相互作用和熱運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的對(duì)稱(chēng)性破壞使得甜瓜中的七嗪?jiǎn)卧纬晒w-受體對(duì),從而促進(jìn)電荷的分離和轉(zhuǎn)移。 π-π Interaction-Driven Charge Separation and Interlayer Transfer in Polymeric Carbon Nitride. ACS Catal., 2023, DOI: 10.1021/acscatal.3c05079. 原創(chuàng)文章,作者:wdl,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/01/02/e23776b326/ 催化 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 陶新永/佴建威ACS Nano: 原位電沉積納米結(jié)構(gòu)碳強(qiáng)化界面穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極 2023年10月10日 用一臺(tái)設(shè)備,發(fā)篇Nature Materials! 2024年6月5日 ACS Catalysis:高分散Pt@CeO2的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性顯著影響CO氧化反應(yīng)活性! 2024年3月28日 “平淡無(wú)奇”,卻是頂刊“常客”!它,再登Nature! 2023年10月1日 支春義教授,第25篇Angew.! 2023年10月8日 長(zhǎng)春應(yīng)化所明軍/王立民Angew:不易燃電解液實(shí)現(xiàn)高壓、寬溫鋰離子電池快充 2023年10月11日