Reversed Electron Transfer in Cu‐TiO 2 @ZnIn 2 S 4 for Boosting Photocatalytic CO 2 Reduction

材料科学 光催化 异质结 吸附 电子转移 选择性 工作职能 吉布斯自由能 电子 化学工程 二氧化碳电化学还原 可见光谱 表面光电压 工作(物理) 纳米技术 光电子学 原位 光诱导电子转移 化学物理 光化学 一氧化碳 人工光合作用 电场 氧化还原 电子传输链 电子供体 催化作用
作者
Chen Zhao,Awu Zhou,Hanbing Li,Jiamei Yu,Na Xing,Jianyu Zhang,Dayu Chen,Jian‐Rong Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (19) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/adfm.202519072
摘要

Abstract Spontaneous free‐electron transfer significantly affects the photocatalytic performance of carbon dioxide (CO 2 ) reduction. However, the precise regulation of photogenerated electron transfer direction remains a nontrivial endeavor. Herein, a heteroatomic metal‐dependent strategy is proposed to direct photogenerated electron transfer to specific catalytic active sites, thus enhancing CO 2 photoreduction over Cu‐TiO 2 @ZnIn 2 S 4 (Cu‐TiO 2 @ZIS). The core‐shell Cu‐TiO 2 @ZIS heterojunction with high activity is fabricated by in situ growth. Impressively, the optimized Cu‐TiO 2 @ZIS photocatalyst exhibits a remarkable visible light driven CO 2 ‐to‐carbon monoxide (CO) production rate of 620 µmol g −1 h −1 with selectivity (99.4%), representing a 77.5‐fold and 6.3‐fold enhancement over pristine TiO 2 (8 µmol g −1 h −1 ) and ZIS (99 µmol g −1 h −1 ), respectively. In situ characterization and theoretical calculations reveal that the combination of Cu‐TiO 2 and ZnIn 2 S 4 forms a strong interface electric field and regulates the direction of electron transfer due to the work function difference. Cu sites induce the transfer of photogenerated electrons from ZIS to Cu‐TiO 2 to generate electron‐rich Cu/Ti active sites, increasing the adsorption energy of CO 2 on Cu/Ti sites. Moreover, Cu‐TiO 2 @ZIS significantly reduces Gibbs free energy barriers for *COOH intermediate formation, thereby enhancing the photocatalytic performance of CO 2 reduction. This work exemplifies a new strategy for designing high‐active photocatalysts by manipulating heteroatomic metal‐dependent electron transfer.
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
lijiajun完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Joshua完成签到,获得积分10
1秒前
ding应助uup采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
ynwa完成签到 ,获得积分10
2秒前
王端端发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
window85完成签到,获得积分10
5秒前
cmy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Owen应助隐形的文昊采纳,获得10
6秒前
7秒前
任润完成签到,获得积分10
8秒前
科目三应助dwae采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI6.2应助Irene采纳,获得10
9秒前
机智友灵发布了新的文献求助30
9秒前
大个应助dddd采纳,获得10
9秒前
9秒前
饭饭饭饭饭完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
桐桐应助大叉烧采纳,获得10
11秒前
克拉斯完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
乔龙鑫发布了新的文献求助30
12秒前
fsfyy完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
wd完成签到,获得积分10
13秒前
kiddchow完成签到,获得积分10
13秒前
sh完成签到,获得积分0
13秒前
helga完成签到,获得积分10
13秒前
Akim应助刘志桐采纳,获得10
13秒前
14秒前
筱星发布了新的文献求助10
14秒前
杜仲关注了科研通微信公众号
14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
Adhesion Science: Principles & Practice 800
The Graphene Handbook (2019 Edition) 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 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 6532303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8325209
关于积分的说明 17828228
捐赠科研通 5633637
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2933209
邀请新用户注册赠送积分活动 1909720
关于科研通互助平台的介绍 1768697