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:12
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
慢慢看完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
冻冻妖完成签到,获得积分10
1秒前
坚定的又莲完成签到 ,获得积分10
1秒前
Seo完成签到,获得积分10
2秒前
生产队的LV完成签到 ,获得积分10
3秒前
寒赤月完成签到,获得积分10
3秒前
times完成签到,获得积分10
4秒前
清栀完成签到,获得积分10
4秒前
爆米花应助芝芝采纳,获得10
5秒前
5秒前
缥缈的绿兰完成签到,获得积分10
6秒前
Lize完成签到,获得积分10
6秒前
Kay76完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
中岛悠斗完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
窦函完成签到,获得积分10
7秒前
雪儿完成签到,获得积分10
8秒前
TT完成签到,获得积分10
8秒前
Bean完成签到,获得积分10
8秒前
成成完成签到,获得积分10
8秒前
Serena完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
forge发布了新的文献求助10
8秒前
times发布了新的文献求助10
9秒前
molly完成签到,获得积分10
9秒前
chx完成签到,获得积分10
9秒前
FRANKIE完成签到,获得积分10
9秒前
残梦发布了新的文献求助10
10秒前
彭于晏应助Gy采纳,获得10
10秒前
11秒前
guo完成签到,获得积分10
11秒前
lilli完成签到,获得积分0
11秒前
秋秋完成签到,获得积分10
11秒前
星辰大海应助起气球采纳,获得10
12秒前
tong童完成签到 ,获得积分10
12秒前
nyfz2002完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
张zhang完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 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 7253008
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875175
关于积分的说明 18735271
捐赠科研通 6933598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199840
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506