Localized surface plasmon resonance effect of V4C3-MXene for enhancing photothermal reduction of CO2 in full solar spectrum

光热治疗 表面等离子共振 催化作用 光化学 材料科学 辐照 化学 电子 激发态 电子能量损失谱 纳米技术 原子物理学 纳米颗粒 有机化学 物理 量子力学 透射电子显微镜 核物理学
作者
Ying Liu,Guoqiang Tan,Shuaijun Feng,Bixin Zhang,Tian Liu,Zeqiong Wang,Yu Bi,Qian Yang,Huijun Ren,Long Lv,Wenlong Liu,Ao Xia,Qiang Zhao
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier]
卷期号:326: 124726-124726 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2023.124726
摘要

Photothermal catalysis in the full solar spectrum has attracted wide attention in alleviating the greenhouse effect and energy crisis. In this work, the V4C3-MXene layered material with 13.87 μmol·g-1 holes on its crystal surface and 119.3 μmol·g-1 electrons inside the crystal was prepared by etching the Al atomic layer of V4AlC3 with HF. Under full-spectrum sunlight irradiation, the electrons and holes in V4C3-MXene are excited to produce resonant excitation, which generates hot holes and high-energy hot electrons lagging behind the holes. High-energy hot holes first dissociate H2 into H+, while the high-energy hot electrons generate *CO2- with the adsorbed CO2, *CO2- then reacts with dissociated •OH and hot electrons to form HCO3-. HCO3- gains electrons and H+ and is further decomposed into •OH and *CO. Finally, *CO desorbs to produce CO. The resonance effect between the holes and the stored electrons of the V4C3-MXene crystal increases the ambient temperature of V4C3-MXene surface to 369 °C, accelerating the photothermal catalytic reduction of CO2 reaction. In the CO2 hydrogenation reduction reaction at 250 °C under the simulated sunlight irradiation for 3 h, the CO yield of V4C3-MXene is 95.68 μmol·g-1·h-1 and the CO selectivity is 96%. This work not only provides experimental validation for the photothermal catalytic conversion of CO2 by V4C3-MXene materials with localized surface plasmon resonance (LSPR) effect, but also a feasible research guidance for the design and synthesis of MXene full-spectrum photothermal catalysts.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
golfgold发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
王者归来发布了新的文献求助10
2秒前
morichoc完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
lsyt发布了新的文献求助20
8秒前
乔小治完成签到,获得积分10
8秒前
开放的傲柔完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
秋雪瑶应助可爱的小猫采纳,获得10
11秒前
13秒前
搬砖人完成签到,获得积分10
13秒前
99giddens发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
王者归来完成签到,获得积分20
15秒前
CC发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
急急吉吉完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
123发布了新的文献求助10
19秒前
乐乐应助1874采纳,获得10
19秒前
dadadaniu发布了新的文献求助10
19秒前
娃哈哈发布了新的文献求助10
22秒前
wfh1213833发布了新的文献求助30
22秒前
雨双发布了新的文献求助10
24秒前
Leon完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
xyyy完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
bkagyin应助别喝他的酒采纳,获得10
29秒前
情怀应助我要学习采纳,获得10
30秒前
water发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
luonayi完成签到 ,获得积分10
32秒前
在水一方应助娃哈哈采纳,获得10
33秒前
十一玮完成签到,获得积分10
34秒前
sukiyaki完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
亦楚bank完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2548138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2176464
关于积分的说明 5604629
捐赠科研通 1897265
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946863
版权声明 565419
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503913