Photocatalytic CO2 Reduction with H2O on TiO2 Nanocrystals: Comparison of Anatase, Rutile, and Brookite Polymorphs and Exploration of Surface Chemistry

布鲁克特 锐钛矿 金红石 光催化 材料科学 光化学 纳米晶 氧气 无机化学 催化作用 化学 纳米技术 有机化学
作者
Lianjun Liu,Huilei Zhao,Jean M. Andino,Ying Li
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:2 (8): 1817-1828 被引量:802
标识
DOI:10.1021/cs300273q
摘要

CO2 photoreduction with water vapor has been studied on three TiO2 nanocrystal polymorphs (anatase, rutile, and brookite) that were engineered with defect-free and oxygen-deficient surfaces, respectively. It was demonstrated that helium pretreatment of the as-prepared TiO2 at a moderate temperature resulted in the creation of surface oxygen vacancies (VO) and Ti3+ sites on anatase and brookite but not on rutile. The production of CO and CH4 from CO2 photoreduction was remarkably enhanced on defective anatase and brookite TiO2 (up to 10-fold enhancement) as compared to the defect-free surfaces. Defective brookite was photocatalytically more active than anatase and rutile, probably because of a lower formation energy of VO on brookite. The results from in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) analyses suggested that (1) defect-free TiO2 was not active for CO2 photoreduction since no CO2– is generated, and (2) CO2 photoreduction to CO possibly underwent different reaction pathways on oxygen-deficient anatase and brookite via different intermediates (e.g., CO2– on anatase; CO2– and HCOOH on brookite). The combined DRIFTS and photoactivity studies reported in this paper have provided new insights to the role of surface defects in CO2 photoreduction on TiO2 nanocrystals, and revealed significant information on the much less studied but promising brookite phase.
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
Yanping完成签到,获得积分10
2秒前
冰_完成签到 ,获得积分10
2秒前
854fycchjh完成签到,获得积分10
3秒前
烟花应助我不是急性子采纳,获得10
3秒前
sdfwsdfsd完成签到,获得积分10
5秒前
医道无名完成签到 ,获得积分10
8秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
司空白安完成签到,获得积分10
12秒前
青青完成签到,获得积分10
16秒前
vinni完成签到 ,获得积分10
19秒前
风趣的如萱完成签到 ,获得积分10
20秒前
海风完成签到,获得积分10
20秒前
153266916完成签到 ,获得积分10
21秒前
容容容完成签到 ,获得积分10
22秒前
梦隐雾完成签到,获得积分10
25秒前
Shining_Wu完成签到,获得积分10
25秒前
小石头完成签到 ,获得积分10
28秒前
大力夜雪完成签到,获得积分10
31秒前
banxia002完成签到,获得积分10
32秒前
Yy完成签到 ,获得积分10
33秒前
深情安青应助李lll采纳,获得10
36秒前
StaRingQAQ完成签到,获得积分10
37秒前
luo完成签到 ,获得积分10
38秒前
1234发布了新的文献求助10
38秒前
Akim应助韩小花采纳,获得50
39秒前
李lll完成签到,获得积分10
39秒前
NiNi完成签到,获得积分10
40秒前
舒适的采波完成签到,获得积分10
40秒前
malistm完成签到,获得积分10
41秒前
chencf完成签到 ,获得积分10
44秒前
fxy完成签到 ,获得积分10
45秒前
47秒前
MissingParadise完成签到 ,获得积分10
47秒前
returno_0完成签到 ,获得积分10
50秒前
韩小花发布了新的文献求助50
52秒前
YT完成签到,获得积分10
54秒前
舒适的天玉完成签到,获得积分10
57秒前
她说肚子是吃大的i完成签到,获得积分10
57秒前
韩小花完成签到,获得积分10
1分钟前
小HO完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
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 7204548
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8838297
关于积分的说明 18652057
捐赠科研通 6851265
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3180240
关于科研通互助平台的介绍 2338510
邀请新用户注册赠送积分活动 2154651