Spin-Polarized Photocatalytic CO2 Reduction of Mn-Doped Perovskite Nanoplates

光催化 钙钛矿(结构) 兴奋剂 化学 氧化还原 电子顺磁共振 光化学 磁圆二色性 电子 材料科学 光电子学 无机化学 催化作用 核磁共振 结晶学 物理 量子力学 生物化学 有机化学 谱线 天文
作者
Cheng‐Chieh Lin,Ting‐Ran Liu,Sin-Rong Lin,Karunakara Moorthy Boopathi,C. C. Chiang,Wen‐Yen Tzeng,Wan‐Hsiu Chang Chien,Hua‐Shu Hsu,Chih‐Wei Luo,Hui-Ying Tsai,Hsin‐An Chen,Pai‐Chia Kuo,Jessie Shiue,J. W. Chiou,W. F. Pong,Chia‐Chun Chen,Chun‐Wei Chen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (34): 15718-15726 被引量:322
标识
DOI:10.1021/jacs.2c06060
摘要

“Spin” has been recently reported as an important degree of electronic freedom to improve the performance of electrocatalysts and photocatalysts. This work demonstrates the manipulations of spin-polarized electrons in CsPbBr3 halide perovskite nanoplates (NPLs) to boost the photocatalytic CO2 reduction reaction (CO2RR) efficiencies by doping manganese cations (Mn2+) and applying an external magnetic field. Mn-doped CsPbBr3 (Mn-CsPbBr3) NPLs exhibit an outstanding photocatalytic CO2RR compared to pristine CsPbBr3 NPLs due to creating spin-polarized electrons after Mn doping. Notably, the photocatalytic CO2RR of Mn-CsPbBr3 NPLs is significantly enhanced by applying an external magnetic field. Mn-CsPbBr3 NPLs exhibit 5.7 times improved performance of photocatalytic CO2RR under a magnetic field of 300 mT with a permanent magnet compared to pristine CsPbBr3 NPLs. The corresponding mechanism is systematically investigated by magnetic circular dichroism spectroscopy, ultrafast transient absorption spectroscopy, and density functional theory simulation. The origin of enhanced photocatalytic CO2RR efficiencies of Mn-CsPbBr3 NPLs is due to the increased number of spin-polarized photoexcited carriers by synergistic doping of the magnetic elements and applying a magnetic field, resulting in prolonged carrier lifetime and suppressed charge recombination. Our result shows that manipulating spin-polarized electrons in photocatalytic semiconductors provides an effective strategy to boost photocatalytic CO2RR efficiencies.
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
刚刚
Yeong完成签到,获得积分10
1秒前
李健应助养乐多采纳,获得10
2秒前
2秒前
小猴发布了新的文献求助10
2秒前
太空芝士发布了新的文献求助10
3秒前
认真芷容应助迷途采纳,获得10
3秒前
3秒前
一百分应助chengymao采纳,获得10
3秒前
脑洞疼应助神勇的雅香采纳,获得10
4秒前
饱满的貔发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
cici发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
大葱完成签到 ,获得积分10
5秒前
xiaot完成签到,获得积分20
6秒前
柏果发布了新的文献求助10
6秒前
薄荷发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
Driscoll发布了新的文献求助20
7秒前
Maestro_S应助鲤鱼小蕾采纳,获得30
7秒前
8秒前
整齐以亦发布了新的文献求助10
8秒前
小芳子完成签到 ,获得积分10
8秒前
啥都不会的本单完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
平淡的井完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
jfkyt发布了新的文献求助10
10秒前
molihuakai应助chengymao采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
852应助hhhhuo采纳,获得20
11秒前
BIGBOTTLE发布了新的文献求助10
12秒前
大福r完成签到,获得积分10
12秒前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7740292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289038
关于积分的说明 20193425
捐赠科研通 7318510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306434
关于科研通互助平台的介绍 2458669
邀请新用户注册赠送积分活动 2316546