Earth-Abundant-Based Photocatalysts for Efficient and Selective H2 Production through Reforming of Formic Acid under Visible Light

脱氢 催化作用 甲酸 选择性 制氢 尖晶石 光催化 氧化物 贵金属 金属 化学 无机化学 光化学 化学工程 材料科学 冶金 有机化学 工程类
作者
Houeida Issa Hamoud,Łukasz Wolski,Hanen Abdelli,R. Chtourou,Oleg I. Lebedev,C. Martin,Dong Fan,Guillaume Maurin,A. Maignan,Mohamad El‐Roz
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:: 16266-16278
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c04690
摘要

Hydrogen is considered one of the most promising future solar fuels. Nowadays, particular attention is directed to H2 production through the photoreforming of formic acid (FAc). However, acceptable conversion of FAc into H2 is usually observed only at relatively high temperatures or in the presence of expensive noble metal catalysts. In this study, Cu2O was combined with selected semiconducting metal oxide, namely, CuO, CeO2, Fe2O3, Cu–Fe–O spinel, Nb2O5, TiO2, and Fe3O4, and applied for FAc dehydrogenation at room temperature under visible irradiation. It was found that the type of semiconductor has a significant impact both on the activity and reaction selectivity of the Cu2O-based catalysts. A synergetic activity with the highest FAc conversion (9.89 mmol·g–1·h–1) and selectivity to H2 (>99%) was observed for the Earth-abundant Cu2O/Fe3O4 composite. This synergetic enhancement, with respect to monocomponent ones, originates from an efficient separation of the photogenerated charge carrier according to Z-scheme mechanism accompanied by an in situ restructuring of Cu2O into Cu0/Cu2O. In addition, as-formed Cu0 particles, resulting from the restructuring, are found to be an active component responsible for highly efficient H2 production over Cu2O/Fe3O4. The density functional theory calculations confirm this hypothesis and highlight the role of Cu0 in the reaction mechanism.

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
1秒前
Daisypharma完成签到,获得积分10
1秒前
小芒果发布了新的文献求助10
2秒前
小螃蟹完成签到 ,获得积分10
3秒前
无花果应助shiyu02采纳,获得10
3秒前
林一发布了新的文献求助10
4秒前
常常发布了新的文献求助10
4秒前
动听的惋庭完成签到,获得积分10
4秒前
素简完成签到,获得积分10
6秒前
LYL小怪兽完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
美女完成签到,获得积分10
7秒前
ai zs发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Lulul完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Ring完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
眉间一把刀完成签到,获得积分20
10秒前
沉静的路人完成签到,获得积分10
11秒前
ninomae完成签到 ,获得积分10
11秒前
xiaopang完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
专注笑珊发布了新的文献求助10
12秒前
小橙子发布了新的文献求助10
12秒前
王翰林完成签到,获得积分20
13秒前
空城完成签到,获得积分20
13秒前
树上的鱼完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
英俊的铭应助开心采纳,获得80
15秒前
小蘑菇应助mengsizhen采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
IMP完成签到 ,获得积分10
16秒前
周先生完成签到,获得积分10
16秒前
欢呼妙菱发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
刘汉淼完成签到,获得积分0
19秒前
19秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6462188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8270351
关于积分的说明 17630334
捐赠科研通 5533475
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2906694
邀请新用户注册赠送积分活动 1883523
关于科研通互助平台的介绍 1729849