Nitrogen-stabilized oxygen vacancies in TiO2 for site-selective loading of Pt and CoOx cocatalysts toward enhanced photoreduction of CO2 to CH4

光催化 催化作用 氧气 介孔材料 氧化还原 材料科学 选择性 氮气 吸附 光化学 化学 无机化学 化学工程 物理化学 有机化学 工程类
作者
Yu Huang,Kang Li,Jiancheng Zhou,Jie Guan,Fengfan Zhu,Ke Wang,Maochang Liu,Wenshuai Chen,Naixu Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:439: 135744-135744 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135744
摘要

Photocatalysis provides an attractive approach to convert CO2 into valuable fuels, which yet highly relies on a well-designed photocatalyst with good selectivity and high CO2 reduction ability. Herein, we report a mild synthesis of mesoporous spherical N-doped TiO2 photocatalyst with site-selective deposition of redox cocatalysts. Theoretical calculations prove that nitrogen doping favors the formation of oxygen vacancies (VO) in TiO2 and stabilizes them as well. The combination of ESR characterization, theoretical calculation and photocatalytic tests confirms VO-induced site-selective loading of the redox cocatalysts (Pt, CoOx). The designed composite shows a maximal CH4-yielding rate of 409.17 μmol g−1, which is 180 times higher than that of pure TiO2. Photoelectrochemical and optical measurements indicate that Pt is the key active center for CO2 adsorption and activation, while CoOx is responsible for H2O oxidization and proton transfer. The separation of reaction site and accelerated mass transfer on the catalyst surface largely enhance the conversion efficiency of CO2. This work provides a strategy to selectively deposit dual cocatalysts on semiconductor surface through introduction of oxygen vacancies for substantially improved photocatalytic reduction of CO2.
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
yydsyk发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
所所应助昏睡的冰棍采纳,获得10
2秒前
挽衾完成签到,获得积分10
3秒前
kikimelon完成签到 ,获得积分20
3秒前
贾泽昱完成签到,获得积分10
3秒前
小冯完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
6秒前
6秒前
6秒前
勤劳滑板发布了新的文献求助10
6秒前
踏实芫发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
xxxx完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.3应助52251013106采纳,获得10
8秒前
打打应助1499yqq采纳,获得30
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助学术瘤子采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
上官若男应助zanyez采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
淡淡东蒽发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
pluto应助迪迦采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6412025
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231179
关于积分的说明 17469466
捐赠科研通 5464859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887475
邀请新用户注册赠送积分活动 1864228
关于科研通互助平台的介绍 1702915