Cu Sites d Orbital Regulation Enables Highly Efficient Photocatalytic CO 2 ‐to‐Ethylene Conversion

材料科学 异质结 光催化 原子轨道 轨道能级差 乙烯 分子轨道 催化作用 电场 选择性 轨道杂交 工作职能 光化学 纳米技术 光电子学 电子 带材弯曲 能量转换效率 化学工程 化学物理 结合能 载流子 活动站点
作者
Kezhen Lai,Yuxin Sun,Linping Li,Xiaoqing Shi,Lei Ge,Zhao‐Qing Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (29) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202524582
摘要

Abstract The core challenge in achieving efficient and targeted photocatalytic CO 2 reduction to C2 compounds lies in the inherent kinetic barriers related to the C─C dimerization process. This study lowers the energy barrier from 0.73 to 0.50 eV by modifying the CuIn 5 S 8 /CuInS 2 (CIS) heterojunction with Pt atoms, which function as a bridge for C─C coupling. The inhomogeneous local electric field formed between Pt and the CIS heterojunction synergistically enhances the built‐in electric field (BEF) at the CIS interface, thereby promoting the separation of photogenerated carriers. The introduction of Pt promotes strong hybridization between the d orbitals of Cu and Pt with CO 2 , activating the bending of the CO 2 molecule. The highest occupied orbital of Cu active sites is modulated from 3 d xz to 3 d x2‐y2 by electron injection, improving the alignment with the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of CO 2 . This dual regulation ( d‐p hybridization and orbital modulation) facilitates * COOH over * OCHO formation, enhancing ethylene selectivity. As a result, Pt decorated CuIn 5 S 8 /CuInS 2 catalyst achieves an ethylene production rate of 38.93 µmol g −1 h −1 and electron selectivity of 94.28% in photocatalytic CO 2 reduction. This work offers a new approach to design highly selective photocatalysts for CO 2 reduction to C2 compounds.
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
HH完成签到 ,获得积分10
1秒前
长情以蓝完成签到 ,获得积分10
1秒前
QIU完成签到 ,获得积分10
3秒前
自转无风发布了新的文献求助10
6秒前
明亮的浩天完成签到 ,获得积分10
6秒前
知性的觅露完成签到,获得积分10
7秒前
无辜的黄豆完成签到 ,获得积分10
8秒前
聪明的问蕊完成签到,获得积分10
16秒前
龙行天下完成签到 ,获得积分10
19秒前
Lamber完成签到,获得积分10
21秒前
长情的寇完成签到 ,获得积分10
23秒前
manmanzhong完成签到 ,获得积分10
24秒前
cy完成签到,获得积分10
24秒前
直率若烟完成签到 ,获得积分10
28秒前
帅气的凌寒完成签到,获得积分10
28秒前
科研通AI2S应助lx840518采纳,获得10
29秒前
害怕的冰颜完成签到 ,获得积分10
29秒前
豆豆完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
小二郎应助开天神秀采纳,获得10
34秒前
欧阳完成签到,获得积分10
35秒前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
35秒前
小石头完成签到 ,获得积分10
38秒前
40秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得20
40秒前
打打应助科研通管家采纳,获得30
41秒前
XU博士完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
liyi发布了新的文献求助10
44秒前
Fin2046完成签到,获得积分10
45秒前
开天神秀发布了新的文献求助10
48秒前
48秒前
John完成签到 ,获得积分10
50秒前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
57秒前
Lifel完成签到 ,获得积分10
59秒前
ableyy完成签到 ,获得积分10
59秒前
开天神秀完成签到,获得积分10
1分钟前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
荔枝完成签到,获得积分10
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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7331617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8946001
关于积分的说明 18975356
捐赠科研通 6985875
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216880
关于科研通互助平台的介绍 2383416
邀请新用户注册赠送积分活动 2196531