Semiconductor-Based, Solar-Driven Photochemical Cells for Fuel Generation from Carbon Dioxide in Aqueous Solutions

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作者
Omer Yehezkeli,Nicholas M. Bedford,Eunsol Park,Ke Ma,N. Jennifer
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:9 (22): 3188-3195 被引量:18
标识
DOI:10.1002/cssc.201601105
摘要

Abstract There has been active interest to identify new methods to reduce CO 2 into usable fuel sources. In this work, we demonstrate two types of photo‐electrochemical cells (PECs) that photoreduce CO 2 directly to formate in aqueous solutions both in the presence and absence of external bias or additional electron sources. The photocathodes were either a CuFeO 2 /CuO electrode or a bilayer of CdTe on NiO, whereas the photoanode was a bilayer of NiO x on CdS. The PECs were characterized by using both electrochemistry and spectroscopy, and the products formed from CO 2 reduction were characterized and quantified by using 1 H NMR spectroscopy and ESI‐MS. In addition, an organohydride catalyst was tested in conjunction with the PECs, which not only showed a significant gain of 85 times in CO 2 reduction (27 μ m formate without the catalyst, 2.3 m m formate with it) compared to the NiO/CdTe photocathode system but could also generate methanol under an external bias (10 μ m ).
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