Van der Waals heterojunction for selective visible-light-driven photocatalytic CO2 reduction

范德瓦尔斯力 光催化 异质结 材料科学 密度泛函理论 可见光谱 人工光合作用 氮化碳 解吸 电子转移 光化学 选择性 吸附 纳米技术 催化作用 化学 光电子学 物理化学 计算化学 分子 有机化学
作者
Jun Li,Baojing Huang,Qiang Guo,Sheng Guo,Zhikun Peng,Jin Liu,Qingyong Tian,Yongpeng Yang,Qun Xu,Zhongyi Liu,Bin Liu
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:284: 119733-119733 被引量:136
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2020.119733
摘要

• Carbon nitride coupled Bi 9 O 7.5 S 6 nanoplates were fabricated as a Van der Waals heterojunction. • Van der Waals heterojunction accelerated the separation and migration of photogenerated carriers. • The Van der Waals heterojunction revealed enhanced photocatalytic activity for CO 2 reduction. • The photocatalytic mechanism was unveiled based on the experiments and DFT calculations. The product selectivity and efficiency of photocatalytic CO 2 reduction are often restricted by the multi-electron transfer and reactive centers in the artificial photosynthetic system. To overcome these limitations, in this work, atomically thin carbon nitride (CN) coupled Bi 9 O 7.5 S 6 (BOS) nanoplates were fabricated as a two-dimensional/two-dimensional (2D/2D) Van der Waals (VDW) heterojunction for CO 2 photoreduction. Our experimental and density functional theory (DFT) calculations showed that the CO* could be adsorbed more strongly on BOS than CN, which could be further hydrogenated before desorption, explaining the observation why the main products of photocatalytic CO 2 reduction on BOS was CH 4 and CH 3 OH. Benefiting from the 2D/2D VDW heterojunction, 20CN/BOS revealed a CO generation rate of 37.2 μmol g catalyst −1 under visible light irradiation, roughly 14.9-fold and 1.4-fold higher than that of BOS and CN alone. Our work paves a way to design new VDW hetero-structured photocatalysts for CO 2 reduction to valuable products.
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
zxdzaz完成签到 ,获得积分10
刚刚
DW应助ATASHIPA采纳,获得10
1秒前
绿颜色完成签到 ,获得积分10
3秒前
黑眼圈完成签到 ,获得积分10
4秒前
橘子味完成签到 ,获得积分10
6秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
HT001完成签到,获得积分10
9秒前
bodao完成签到,获得积分10
9秒前
Skywalk满天星完成签到,获得积分10
10秒前
明亮冰菱完成签到,获得积分10
14秒前
凌凌应助标致远锋采纳,获得10
14秒前
小杰完成签到,获得积分10
17秒前
阿巴阿巴完成签到,获得积分10
17秒前
milalala完成签到 ,获得积分10
17秒前
66发布了新的文献求助10
17秒前
Moonber完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
北挽完成签到 ,获得积分20
21秒前
凯k完成签到,获得积分10
21秒前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
22秒前
innocence完成签到,获得积分10
23秒前
9377完成签到 ,获得积分10
24秒前
烧仙草之完成签到 ,获得积分10
25秒前
天真玲完成签到,获得积分10
25秒前
KalEl完成签到,获得积分20
28秒前
SMILE完成签到,获得积分10
29秒前
愤怒野猪完成签到,获得积分10
32秒前
林结衣完成签到,获得积分10
32秒前
ElaineXU完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
北挽关注了科研通微信公众号
36秒前
keyantong完成签到,获得积分10
38秒前
孙栗吱完成签到 ,获得积分10
39秒前
小犬完成签到,获得积分20
39秒前
99完成签到,获得积分10
40秒前
SALLOio完成签到,获得积分10
44秒前
莲意神韵完成签到,获得积分10
46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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7749963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297633
关于积分的说明 20241238
捐赠科研通 7331436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309469
关于科研通互助平台的介绍 2461094
邀请新用户注册赠送积分活动 2321840