BiOCl Atomic Layers with Electrons Enriched Active Sites Exposed for Efficient Photocatalytic CO2 Overall Splitting

光催化 载流子 材料科学 辐照 氧气 分解水 化学计量学 炼金术中的太阳 光化学 电子 X射线光电子能谱 纳米技术 化学 化学工程 光电子学 物理化学 催化作用 生物化学 物理 核物理学 工程类 有机化学 量子力学
作者
Ting Peng,Yiqing Wang,Chung‐Li Dong,Ta Thi Thuy Nga,Binglan Wu,Yiduo Wang,Qingqing Guan,Wenjie Zhang,Shaohua Shen
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (1) 被引量:3
标识
DOI:10.1007/s40820-025-01723-2
摘要

Abstract Given the limited exposure of active sites and the retarded separation of photogenerated charge carriers in those developed photocatalysts, photocatalytic CO 2 splitting into value-added chemicals has suffered from the poor activity and remained in great challenge for real application. Herein, hydrothermally synthesized BiOCl with layered structure (BOCNSs) was exfoliated into thickness reduced nanosheets (BOCNSs-w) and even atomic layers (BOCNSs-i) via ultrasonication in water and isopropanol, respectively. In comparison with the pristine BOCNSs, the exfoliated BiOCl, especially BOCNSs-i with atomically layered structure, exhibits much improved photocatalytic activity for CO 2 overall splitting to produce CO and O 2 at a stoichiometric ratio of 2:1, with CO evolution rate reaching 134.8 µmol g −1 h −1 under simulated solar light (1.7 suns). By surpassing the photocatalytic performances of the state-of-the-art Bi l O m X n (X: Cl, Br, I) based photocatalysts, the CO evolution rate is further increased by 99 times, reaching 13.3 mmol g −1 h −1 under concentrated solar irradiation (34 suns). This excellent photocatalytic performance achieved over BOCNSs-i should be benefited from the shortened transfer distance and the increased built-in electric field intensity, which accelerates the migration of photogenerated charge carriers to surface. Moreover, with oxygen vacancies (V O ) introduced into the atomic layers, BOCNSs-i is exposed with the electrons enriched Bi active sites that could transfer electrons to activate CO 2 molecules for highly efficient and selective CO production, by lowering the energy barrier of rate-determining step (RDS), *OH + *CO 2 − → HCO 3 − . It is also realized that the H 2 O vapor supplied during photocatalytic reaction would exchange oxygen atoms with CO 2 , which could alter the reaction pathways and further reduce the energy barrier of RDS, contributing to the dramatically improved photocatalytic performance for CO 2 overall splitting to CO and O 2 .
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
八八九九九1完成签到,获得积分10
1秒前
bing完成签到,获得积分10
2秒前
卡戎529完成签到 ,获得积分10
3秒前
Liziqi823完成签到,获得积分10
3秒前
HHM完成签到,获得积分10
4秒前
执着的导师完成签到,获得积分10
6秒前
Yu完成签到 ,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
sun完成签到,获得积分10
14秒前
碧蓝的大雁完成签到 ,获得积分10
14秒前
胡图图完成签到 ,获得积分10
17秒前
tclouds完成签到 ,获得积分10
19秒前
1z完成签到,获得积分10
22秒前
枯叶蝶完成签到 ,获得积分10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25秒前
纯真的伟诚完成签到,获得积分10
25秒前
自由完成签到 ,获得积分10
26秒前
既然寄了,那就开摆完成签到 ,获得积分10
27秒前
Han完成签到,获得积分10
28秒前
张西西完成签到 ,获得积分0
30秒前
CC完成签到 ,获得积分10
34秒前
charry完成签到,获得积分10
35秒前
阿白完成签到 ,获得积分10
38秒前
LiuZhaoYuan完成签到,获得积分10
38秒前
songyu完成签到,获得积分10
40秒前
热情高跟鞋完成签到,获得积分10
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
44秒前
47秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
55秒前
久旱逢甘霖完成签到 ,获得积分10
55秒前
敏感的飞松完成签到 ,获得积分10
57秒前
砚木完成签到 ,获得积分10
58秒前
xiaosui完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
荆瑞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
闫小闫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
嗡嗡嗡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
惠Iris完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小丸子完成签到,获得积分20
1分钟前
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
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5079696
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4297858
关于积分的说明 13388968
捐赠科研通 4121131
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2257039
邀请新用户注册赠送积分活动 1261319
关于科研通互助平台的介绍 1195403