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
铜碗完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
HUAxuan完成签到 ,获得积分10
2秒前
ABBCCC发布了新的文献求助10
4秒前
江江完成签到 ,获得积分10
8秒前
Fushuai完成签到,获得积分10
11秒前
小呀嘛小郎中完成签到 ,获得积分10
12秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
12秒前
LLYYWW发布了新的文献求助10
13秒前
swordshine完成签到,获得积分0
15秒前
今后应助酷酷的板凳采纳,获得10
15秒前
无辜茗完成签到 ,获得积分10
16秒前
任性的思远完成签到 ,获得积分10
18秒前
able1325完成签到 ,获得积分10
20秒前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
22秒前
cccc完成签到,获得积分10
23秒前
lzm完成签到 ,获得积分10
29秒前
十月完成签到 ,获得积分10
37秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
39秒前
LeoBigman完成签到 ,获得积分10
39秒前
43秒前
龙行天下完成签到 ,获得积分10
45秒前
Elthrai完成签到 ,获得积分10
45秒前
breif完成签到 ,获得积分10
47秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
48秒前
球状闪电完成签到,获得积分10
50秒前
FCYFC应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
Kkkk完成签到 ,获得积分10
53秒前
LingMg完成签到 ,获得积分10
54秒前
Weizhuo完成签到 ,获得积分10
54秒前
小宇宙完成签到 ,获得积分10
57秒前
tutu完成签到,获得积分10
1分钟前
tutu发布了新的文献求助10
1分钟前
一颗栗子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淡淡依白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王平安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
SSY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7282370
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8903165
关于积分的说明 18833858
捐赠科研通 6953259
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207556
关于科研通互助平台的介绍 2377841
邀请新用户注册赠送积分活动 2182729