Photoexcited Surface Frustrated Lewis Pairs for Heterogeneous Photocatalytic CO2 Reduction

化学 还原(数学) 光催化 沮丧的刘易斯对 路易斯酸 光化学 催化作用 有机化学 几何学 数学
作者
Kulbir Kaur Ghuman,Laura B. Hoch,Paul Szymanski,Joel Y. Y. Loh,Nazir P. Kherani,Mostafa A. El‐Sayed,Geoffrey A. Ozin,Chandra Veer Singh
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:138 (4): 1206-1214 被引量:266
标识
DOI:10.1021/jacs.5b10179
摘要

In this study we investigated, theoretically and experimentally, the unique photoactive behavior of pristine and defected indium oxide surfaces providing fundamental insights into their excited state properties as well as an explanation for the experimentally observed enhanced activity of defected indium oxide surfaces for the gas-phase reverse water gas shift reaction, CO2 + H2 + hν→ CO + H2O in the light compared to the dark. To this end, a detailed excited-state study of pristine and defected forms of indium oxide (In2O3, In2O3-x, In2O3(OH)y and In2O3-x(OH)y) surfaces was performed using time dependent density functional theory (TDDFT) calculations, the results of which were supported experimentally by transient absorption spectroscopy and photoconductivity measurements. It was found that the surface frustrated Lewis pairs (FLPs) created by a Lewis acidic coordinately unsaturated surface indium site proximal to an oxygen vacancy and a Lewis basic surface hydroxide site in In2O3-x(OH)y become more acidic and basic and hence more active in the ES compared to the GS. This provides a theoretical mechanism responsible for the enhanced activity and reduced activation energy of the photochemical reverse water gas shift reaction observed experimentally for In2O3-x(OH)y compared to the thermochemical reaction. This fundamental insight into the role of photoexcited surface FLPs for catalytic CO2 reduction could lead to improved photocatalysts for solar fuel production.
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
刚刚
汉堡包应助初椿采纳,获得10
刚刚
UIN完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
调皮的巧凡完成签到,获得积分10
2秒前
11完成签到 ,获得积分10
2秒前
代代发布了新的文献求助10
3秒前
一一发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
xxdingdang完成签到,获得积分10
4秒前
YOUNG-M完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
邪恶小绵羊完成签到 ,获得积分10
5秒前
ltttttt发布了新的文献求助10
5秒前
xue_keke发布了新的文献求助20
6秒前
卫应奇发布了新的文献求助10
6秒前
秋海棠完成签到,获得积分0
7秒前
7秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
小二郎应助永恒采纳,获得10
9秒前
微信研友发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
Lindsey发布了新的文献求助10
11秒前
在水一方应助ltttttt采纳,获得10
12秒前
Guoyut发布了新的文献求助10
12秒前
爆米花应助Halo采纳,获得10
12秒前
搞怪煎蛋完成签到,获得积分10
12秒前
sunshine完成签到,获得积分10
13秒前
所所应助旺阿旺采纳,获得10
14秒前
田様应助cslghe采纳,获得10
15秒前
忧郁的寻冬完成签到,获得积分10
15秒前
尊嘟假嘟发布了新的文献求助10
15秒前
大个应助于富强采纳,获得10
15秒前
Trankhaiuy发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
长命百岁发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
科研牛马完成签到,获得积分10
17秒前
今后应助ilmadf采纳,获得10
17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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7411049
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9015164
关于积分的说明 19201917
捐赠科研通 7043135
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233353
关于科研通互助平台的介绍 2395571
邀请新用户注册赠送积分活动 2215388