Construction of a visible light responsive dual Z-scheme NH2-MIL-101(Fe)/CdS/g-C3N4 ternary heterojunction photocatalyst for efficient CO2 photoreduction to methanol

三元运算 光催化 甲醇 异质结 光电流 可见光谱 光电子学 吸附 材料科学 电化学 半导体 光化学 纳米复合材料 金属 化学 化学工程 纳米技术 电极 有机化学 催化作用 计算机科学 物理化学 工程类 程序设计语言 冶金
作者
Radhapada Manna,Guruprasad Bhattacharya,Puspendu Sardar,Shubham Raj,Anvi Jain,Amar Nath Samanta
出处
期刊:Chemical Engineering Science [Elsevier BV]
卷期号:288: 119811-119811 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.ces.2024.119811
摘要

The photocatalytic CO2 reduction reaction using various semiconductors is exceedingly difficult due to the recombination of photo-exited electron-hole (e−, h+), inefficient irradiated light utilization, and lower adsorption capacity of CO2. An efficient design of the photocatalyst system is required to address this issue. The metal–organic frameworks (MOFs), particularly NH2-MIL-101(Fe) (NML-101(Fe)), have demonstrated exceptional efficiency in CO2 adsorption, and reduction because of its large surface area, efficient charge separation capacity, and ligand-to-metal charge transfer effect (LMCT). The synergistic effect of semiconductors CdS, g-C3N4 (GCN), and metal–organic framework on efficient photocatalytic CO2 conversion to CH3OH was investigated here. The successful synthesis and design of a dual Z-scheme NML-101(Fe)/CdS/GCN (NMCG(X)) ternary hetero-nanostructured system (THS) was demonstrated, in which CdS nanoparticles and NML-101(Fe) are deposited on the surface of GCN to form a dual Z-scheme mechanism with excellent photocatalytic performance. After 8 h of visible light irradiation, NMCG8 nanocomposites containing 37.5 % GCN, 25 % CdS, and 37.5 % NML-101(Fe) exhibit 1.53 times higher methanol production (53.89 µmolg−1) than pure NML-101(Fe) (35.11 µmolg−1). The efficient reduction of CO2 was largely attributed to the systematic transportation of photo-exited e− and h+ mediated by the dual Z-scheme mechanism, as demonstrated by PL spectra, electrochemical impedance spectra (EIS) studies, and Transient photocurrent response testing.
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
蒋丞丞丞汁完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
wanci的应助被开心德地采纳,获得10
3秒前
Karl发布了新的文献求助30
3秒前
共享精神的应助被开心德地采纳,获得10
3秒前
大模型的应助被开心德地采纳,获得10
3秒前
无敌橙汁oh完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
cg666完成签到 ,获得积分10
5秒前
风信子deon01完成签到,获得积分10
6秒前
结实的秋天完成签到,获得积分20
6秒前
allensune完成签到,获得积分10
7秒前
3kyo完成签到 ,获得积分10
7秒前
李健的应助被yeye采纳,获得200
13秒前
壮观的谷冬完成签到 ,获得积分0
15秒前
芷诺完成签到 ,获得积分10
16秒前
木马木马完成签到,获得积分10
17秒前
wave8013完成签到 ,获得积分10
17秒前
芋泥小天才完成签到 ,获得积分10
17秒前
sgjj33完成签到,获得积分10
19秒前
整齐盼烟完成签到,获得积分10
22秒前
Moana完成签到 ,获得积分10
24秒前
清茶旧友完成签到,获得积分10
25秒前
倾卿完成签到,获得积分20
27秒前
斯文翠完成签到 ,获得积分10
29秒前
隐形荟完成签到 ,获得积分10
30秒前
caoxiongfeng_512完成签到,获得积分10
31秒前
小咸鱼完成签到 ,获得积分10
31秒前
欣喜烙完成签到 ,获得积分10
31秒前
米鼓完成签到 ,获得积分10
33秒前
青旭流觞完成签到,获得积分10
36秒前
sponge完成签到 ,获得积分10
36秒前
hebnkygzs完成签到 ,获得积分10
37秒前
轩轩完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
欢喜平凡完成签到,获得积分10
38秒前
幽默豆芽完成签到 ,获得积分10
38秒前
JYM完成签到,获得积分10
38秒前
科研通AI6.2的应助被开心德地采纳,获得10
39秒前
科研通AI6.2的应助被开心德地采纳,获得10
39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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521517
关于积分的说明 21533833
捐赠科研通 7693815
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413595
关于科研通互助平台的介绍 2539935
邀请新用户注册赠送积分活动 2453622