清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Photocatalytic CO2‐to‐CH4 Conversion with Ultrahigh Selectivity of 95.93% on S‐Vacancy Modulated Spatial In2S3/In2O3 Heterojunction

材料科学 空位缺陷 选择性 光催化 光电子学 催化作用 凝聚态物理 物理 生物化学 化学
作者
Kezhen Lai,Yuxin Sun,Ning Li,Yangqin Gao,Hui Li,Lei Ge,Tianyi Ma
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (49) 被引量:103
标识
DOI:10.1002/adfm.202409031
摘要

Abstract Photocatalytic conversion of CO 2 to methane faces challenges due to the stability of CO 2 , unpredictable intermediates, and complex electron transfer steps. Herein, a spatial In 2 S 3 /In 2 O 3 heterojunction with abundant S vacancies (ISIO(V S )) is obtained through facile Polyvinylpyrrolidone (PVP) treatment to reach a methane yield of 16.52 µmol·g −1 ·h −1 with a selectivity of 95.93%, which is the highest among reported In 2 S 3 and In 2 O 3 based catalysts. The work function ( W f ), differential charge density, and Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) results confirm that S vacancies strengthen the built‐in electric field (BEF) of In 2 S 3 /In 2 O 3 (ISIO) heterojunctions, improving carrier separation. Density functional theory (DFT) calculations reveal that S vacancies induce electron redistribution, facilitating adsorption and activation of CO 2 and *CO intermediate, thus promoting hydrogenation to yield *CHO. The reaction pathway of photocatalytic CO 2 reduction is revealed by in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) and Gibbs free energy (Δ G ). The S vacancies modify electronic orbitals and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of In atom, resulting in a stronger interaction between the catalyst and *CHO, which reduces Δ G *CHO and regulates the selectivity of CH 4 . This study paves a new avenue for the design of photocatalysts with highly selective reduction of CO 2 to CH 4 through defect engineering.
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
高大又蓝完成签到,获得积分10
21秒前
高大又蓝发布了新的文献求助10
25秒前
潜行者完成签到 ,获得积分10
41秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
56秒前
bingo完成签到,获得积分10
1分钟前
重庆森林完成签到,获得积分10
1分钟前
Ada完成签到 ,获得积分10
2分钟前
笨笨的怜雪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CodeCraft应助水雾采纳,获得10
2分钟前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
2分钟前
平常以云完成签到 ,获得积分10
2分钟前
鲤鱼山人完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
水雾发布了新的文献求助10
3分钟前
tt完成签到,获得积分10
3分钟前
Fairy完成签到,获得积分10
3分钟前
鹏程万里完成签到,获得积分10
4分钟前
暗号完成签到 ,获得积分0
4分钟前
LJJ完成签到,获得积分10
5分钟前
慕青应助研友_8RyzBZ采纳,获得10
5分钟前
ljl86400完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
研友_8RyzBZ发布了新的文献求助10
5分钟前
科研通AI6应助阳光的星月采纳,获得10
6分钟前
大个应助研友_8RyzBZ采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
研友_8RyzBZ发布了新的文献求助10
7分钟前
123应助研友_8RyzBZ采纳,获得10
7分钟前
赘婿应助阳光的星月采纳,获得10
7分钟前
外向的妍完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
娟子完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
lsl应助Atopos采纳,获得30
10分钟前
Criminology34应助Atopos采纳,获得10
10分钟前
11分钟前
11分钟前
11分钟前
嘟嘟完成签到 ,获得积分10
11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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5635162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4735022
关于积分的说明 14989826
捐赠科研通 4792862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2559967
邀请新用户注册赠送积分活动 1520215
关于科研通互助平台的介绍 1480311