Integration of Atomically Dispersed Ga Sites with C3N4 Nanosheets for Efficient Photo-driven CO2 Cycloaddition

doi:10.7503/cjcu20220349

Abstract

Abstract:

A carbon nitride（C₃N₄）-based catalyst featuring high density of atomically dispersed Ga species（mass fraction of 8.42%） was rationally fabricated（Ga-C₃N₄） based on a molecule-confined strategy for photo-driven cycloaddition of CO₂ and epoxides. The atomically dispersed Ga sites and uniform N species in Ga-C₃N₄ served as Lewis acid and Lewis base sites， respectively， cooperating together to promote the activation of substrates. Compared with the thermal-driven catalytic system， the light irradiation favors the photo-generated electron transfer from catalyst（i.e.， Ga-C₃N₄） to epoxides， facilitating the catalytic efficiency of ring-opening step（i.e.， rate-limiting step）. As a result， Ga-C₃N₄ exhibited superior catalytic performance towards the CO₂ cycloaddition with epoxides under light irradiation.

Key words: Single atom catalysis, Photo-driven, CO₂ cycloaddition

CLC Number:

O644

TrendMD:

YANG Jingyi, SHI Siqi, PENG Huaitao, YANG Qihao, CHEN Liang. Integration of Atomically Dispersed Ga Sites with C₃N₄ Nanosheets for Efficient Photo-driven CO₂ Cycloaddition[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(9): 20220349.

Figures/Tables 4

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