Quantum effect modulates the Bi-Ov active sites of S-scheme heterojunction for efficient CO2 photoreduction to CH4

异质结 方案(数学) 量子 化学 量子化学 光电子学 活动站点 光化学 材料科学 物理 分子 量子力学 催化作用 有机化学 数学 数学分析
作者
Hanwen Xu,Shengjie Hao,Meiyu Cong,Zhaowei Han,Tianxi Liu,Jialuo Li,Wei Yu,Mingxia Guo,Xin Ding,Jinxuan Liu,Yan Gao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:522: 167045-167045
标识
DOI:10.1016/j.cej.2025.167045
摘要

Quantum dot (QD) heterojunctions have demonstrated great promise in CO 2 photocatalysis due to their unique quantum confinement effects. However, precise regulation of the electronic structure and enhancement of product selectivity remain major challenges. Herein, we report a novel ZnO@Bi 2 O 3 quantum dot S-scheme heterojunction photocatalyst synthesized via a space-confinement strategy. Under visible light irradiation, the ZnO@Bi 2 O 3 QDs heterojunction achieves a remarkable CH 4 production rate of 30.4 μmol g −1 h −1 (99 % C-selectivity), which is 2-fold and 9.2-fold higher than those of pristine ZnO and Bi 2 O 3 , respectively. Experimental and theoretical analyses revealed that the superior photocatalytic performance was attributed to the quantum confinement effect modulating the Bi-O v active sites of heterojunction, thereby accelerating charge carrier separation and the formation of the key intermediate *CH 3 O. This work highlights the pivotal role of quantum effects in modulating heterojunction electronic structures and offers new insights into the rational design of high-performance photocatalysts for artificial photosynthesis. • The spatial confinement strategy is used to synthesize a novel QDs S-scheme heterojunction. • The yield of CH 4 in QDs S-scheme heterojunction was 2 and 9.2 times higher than ZnO and Bi 2 O 3 , respectively. • S-scheme mechanism of heterojunction effectively drive the migration of photogenerated carriers and generate higher photocurrent. • Quantum confinement effect modulates the Bi-O v active center, thereby promoting the CO 2 activation and the formation of *CH 3 O.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
儒雅的孱完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
潇洒冷风完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
半拉西瓜完成签到,获得积分10
2秒前
隐形星空发布了新的文献求助10
2秒前
我是老大应助婕哥采纳,获得30
3秒前
wzyyyyy发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
魔幻嚓茶发布了新的文献求助10
4秒前
研友_VZG7GZ应助momo采纳,获得10
4秒前
4秒前
lyx发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
乐乐应助6542采纳,获得10
4秒前
4秒前
momo发布了新的文献求助10
6秒前
可耐的凌旋完成签到 ,获得积分10
6秒前
爆米花应助可青采纳,获得10
6秒前
wxj发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
4444455555555发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
星辰大海应助大蜘蛛哼唱采纳,获得20
8秒前
Ddnematode完成签到,获得积分20
8秒前
情怀应助longjiafang采纳,获得10
8秒前
8秒前
ixA完成签到,获得积分10
8秒前
打打应助高无怨采纳,获得10
9秒前
GGGrigor发布了新的文献求助10
10秒前
嗯嗯你说发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
dianxin发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
wwww应助123采纳,获得10
11秒前
骆马湖完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rutherford's Vascular Surgery and Endovascular Therapy, 2‑Volume Set, 11th Edition 480
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7665262
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235302
关于积分的说明 19872409
捐赠科研通 7234403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283403
关于科研通互助平台的介绍 2442276
邀请新用户注册赠送积分活动 2284476