Programmable Integration of Metal–Sulfur Coordination Motifs Into Layered Lead Halides for Photocatalytic CO 2 Reduction

卤化物 催化作用 材料科学 光催化 钙钛矿(结构) 纳米技术 光电子学 产量(工程) 嵌入 电介质 密度泛函理论 化学 半导体 电荷(物理) 活动站点 无机化学 量子产额 光敏剂 工作(物理) 化学工程 多相催化
作者
Dongyang Li,Fanyu Meng,Shaohua Xiao,Wenyan Dan,Chao Wu,Xingwang Lan,Chi Zhang A,Honghan Fei
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.5249095
摘要

ABSTRACT Two‐dimensional (2D) lead halides provide a versatile platform for interlayer engineering, but their functionality is limited by electronically inert spacers. The integration of electronically active inorganic motifs into layered lead halide lattices remains a major challenge. Herein, we report a coordination‐directed strategy that enables the programmable incorporation of transition‐metal–sulfur (MS 2 ) units into layered lead halides via synergistic carboxylate‐sulfide dual binding, affording a family of 12 crystalline frameworks with tunable compositions. Embedding electronically and catalytically active MS 2 motifs transforms the interlayer region from a passive dielectric component into an active domain for charge transport and catalysis. Notably, CoS 2 ‐ and NiS 2 ‐intercalated lead–halide materials exhibit efficient CO 2 ‐to‐CO conversion, achieving rates up to 4.32 mmol g −1 h −1 , an apparent quantum yield of 1.76%, and near‐unity selectivity. Combined in situ spectroscopy and density functional theory calculations identify NiS 2 as the optimal catalytic center, featuring favorable band alignment, efficient charge transfer, and moderate CO adsorption. In contrast, the FeS 2 ‐intercalated material suffers from catalyst poisoning due to strong CO binding, while MnS 2 ‐, ZnS 2 ‐, and CuS 2 ‐based systems are limited by unfavorable energy alignment with the photosensitizer or competing self‐reduction pathways. This work introduces a new paradigm that integrates efficient light‐harvesting, charge transport, and catalytic functionality within a single layered semiconductor.

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
刚刚
CodeCraft的应助被专一的访卉采纳,获得10
1秒前
1秒前
烟花的应助被光亮映波采纳,获得10
2秒前
tim发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
赘婿的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
酷波er的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
CC完成签到 ,获得积分10
3秒前
无极微光的应助被科研通管家采纳,获得20
3秒前
马考考发布了新的文献求助10
3秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Rui_Rui的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
柳a的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
初景的应助被科研通管家采纳,获得20
4秒前
SciGPT的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
CodeCraft的应助被ionize采纳,获得10
4秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
灰灰发布了新的文献求助10
6秒前
null的应助被瓦洛佳小神采纳,获得10
6秒前
CipherSage的应助被fyn采纳,获得10
6秒前
蕊蕊完成签到 ,获得积分10
7秒前
迷人无剑完成签到,获得积分10
7秒前
隐形挑战者完成签到,获得积分10
7秒前
Ava的应助被飞翔的猫采纳,获得10
7秒前
lq发布了新的文献求助10
8秒前
molihuakai的应助被yuhui采纳,获得10
8秒前
CodeCraft的应助被洁净雨采纳,获得10
9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
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7983374
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443654
关于积分的说明 21087072
捐赠科研通 7558216
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376505
关于科研通互助平台的介绍 2510685
邀请新用户注册赠送积分活动 2409716