Defective heterojunctions in CO2 photoreduction: Enabling ultrafast interfacial charge transfer and selective methanation

光催化 异质结 选择性 催化作用 氧化还原 材料科学 光化学 电子转移 甲烷化 制氢 载流子 激发态 化学工程 化学 光电子学 原子物理学 有机化学 工程类 物理 冶金
作者
Shuwen Cheng,Zhehao Sun,Kang Hui Lim,Kaili Liu,Ary Anggara Wibowo,Tao Du,Liying Liu,Hieu T. Nguyen,Gang Kevin Li,Zongyou Yin,Sibudjing Kawi
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:343: 123583-123583 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123583
摘要

This study achieved the goal of enhancing photocatalytic methane production and selectivity by constructing a S-scheme heterojunction of TiO2/g-C3N4 followed by conducting a mild-temperature hydrogen reduction to remove hydroxyl groups from the catalyst surface, thereby generating rich vacancies-related active sites. The rate of CO2 photoreduction to CH4 under pure water from the H2-Ti-CN sample is around 27.4 μmol g-1 h-1 with 93.6% selectivity, which is 39.1-fold and 5.59-fold that of pristine g-C3N4 and TiO2, respectively. In addition, the DFT calculation indicates that the vacancies created via hydrogen reduction-mediated heterojunctions effectively tune the energy barrier, resulting in a decrease in the production of the two-electron product CO and concurrently improves the selectivity of the eight-electron reaction. The significantly enhanced photocatalytic performance is ascribed to defects fostering ultrafast charge carrier transfer channels and facilitating the transfer of light-excited charges to the surface, thereby enhancing its high redox capabilities in catalytic reactions.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
NexusExplorer应助甜甜的寻真采纳,获得10
1秒前
Lee完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
大钱哥完成签到,获得积分10
1秒前
goblue完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼应助wzq采纳,获得10
3秒前
科目三应助Colin采纳,获得30
3秒前
3秒前
酷波er应助zwq采纳,获得10
4秒前
4秒前
zz完成签到,获得积分10
5秒前
快乐随心完成签到 ,获得积分10
5秒前
蝌蚪完成签到,获得积分10
6秒前
Jasper应助关键词采纳,获得10
6秒前
小耳朵发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI5应助qq采纳,获得10
6秒前
nazi完成签到,获得积分10
6秒前
叮咚jingle发布了新的文献求助10
7秒前
云瑾发布了新的文献求助10
7秒前
dnchenchen完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
星辰大海应助中国郎采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
懒羊羊大王完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Zoo应助科研通管家采纳,获得50
10秒前
mirayq完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
10秒前
Bio应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
zchchem应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
Rubby应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
kermitds发布了新的文献求助10
10秒前
修仙中应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
思源应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
研友_nVqwxL完成签到,获得积分10
10秒前
修仙中应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 780
A Student's Guide to Developmental Psychology 600
水稻光合CO2浓缩机制的创建及其作用研究 500
Logical form: From GB to Minimalism 500
2025-2030年中国消毒剂行业市场分析及发展前景预测报告 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4157157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3693171
关于积分的说明 11662511
捐赠科研通 3384007
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1856575
邀请新用户注册赠送积分活动 917977
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 831217