无需助催化剂的耦合光催化可以最大限度地利用光子和原子，这对光催化剂提出了更高的要求。聚合氮化碳（CN）已成为最有前途的光催化剂，但仍然存在催化位点不足和量子效率低的主要缺点。
在此，黑龙江大学付宏刚教授，Yanqing Jiao，Baojiang Jiang报道了一种流体剪切应力辅助分子组装方法，用于制备具有氮空位（Nv）和羰基修饰的超薄纳米片组装的棘球状CN（ASCN）。
文章要点
1）剪切应力破坏了层间的堆积相互作用，并将堆积结构切割成超薄层，这些超薄层在“离心力”的驱动下进一步重新组装成棘层束。ASCN-3的超薄特性极大地受益于提供更多暴露的活性位点并改善载流子分离，其在氧还原为H2O2以及4-甲氧基苯甲醇(4-MBA)氧化为茴香醛方面的活性比本体对应物高20倍。AA)，周转频率(TOF)值显着增加（TOF：H2O2为1.69 h−1，AA为1.02 h−1）。值得注意的是，ASCN-3的4-MBA氧化转化率为95.8%，选择性接近100%。H2O2光合作用和4-MBA氧化在420nm处实现了11.7%和9.3%的高表观量子产率。
2）机理研究表明，羰基诱导空穴集中在邻近的梅勒姆单元，直接氧化4-MBA的Cα−H键产生碳自由基，而Nv作为氧吸附活性位点捕获电子形成超氧自由基，进一步与棚结合。质子转化为H2O2。
这项工作提出了一种简单的物理方法来打破CN的层状堆叠，从而创建耦合光催化的分层组装。
参考文献
Qi Li, et al, Shear Stress Triggers Ultrathin-Nanosheet Carbon Nitride Assembly for Photocatalytic H2O2 Production Coupled with Selective Alcohol Oxidation, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c05234
https://doi.org/10.1021/jacs.3c05234
