PdCu alloy anchored defective titania for photocatalytic conversion of carbon dioxide into methane with 100% selectivity

催化作用 选择性 光催化 材料科学 光化学 吸附 甲烷 合金 傅里叶变换红外光谱 无机化学 化学 化学工程 有机化学 冶金 工程类
作者
Lina Zhang,Sajjad Hussain,Qiuye Li,Jianjun Yang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:91: 254-265 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.01.002
摘要

The photoreduction of CO2 into CH4 with simultaneous high activity and selectivity is a promising strategy to increase energy supply and alleviate global warming. However, the absence of the active sites that is responsible for the adsorption and activation of CO2 and the generation of CO and H2 via side reactions often lead to poor efficiency and low selectivity of the catalyst. Herein, Cu, Pd, and PdCu metal clusters cocatalyst-anchored defective TiO2 nanotubes (Cu/TiO2-SBO, Pd/TiO2-SBO, and Pd1Cu1/TiO2-SBO) were designed via a simple solution impregnation reduction and applied for photocatalytic conversion of CO2 to CH4. The Pd1Cu1/TiO2-SBO photocatalyst exhibits excellent catalytic performance among the other catalysts for photoreduction of CO2 into CH4. More interestingly, the product selectivity of CH4 reaches up to 100% with a rate of 25 µmol g−1 h−1. In-situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) and density functional theory (DFT) simulations indicate that the main reasons for the high selectivity of CH4 are attributed to the PdCu alloy and oxygen vacancies, which jointly enhance the photoinduced carrier separation and lower energy barriers of key intermediates. Moreover, due to the tunable d-band center of the Cu site in the PdCu alloy, the generated intermediates can be well prevented from poisoning and promoted to participate in further reactions. Hopefully, the current study will provide insight into the development of new, highly selective photocatalysts for the visible light-catalytic reduction of CO2 into CH4.
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
轻语完成签到 ,获得积分10
1秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
1秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
1秒前
yym发布了新的文献求助10
1秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
1秒前
2秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
2秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
2秒前
独孤磕盐完成签到,获得积分10
2秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
2秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
2秒前
xiaolizi的应助被daomaihu采纳,获得100
2秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
2秒前
嘉心糖的应助被daomaihu采纳,获得100
3秒前
3秒前
淡然的如冬完成签到,获得积分10
3秒前
科研民工_郭完成签到,获得积分10
4秒前
精明的小熊猫完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
GuanguanYaa发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
lz发布了新的文献求助10
7秒前
zhenzhen完成签到,获得积分10
7秒前
科研喵完成签到,获得积分10
8秒前
biubiu发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
勤奋花瓣完成签到 ,获得积分10
10秒前
蒋蒋发布了新的文献求助10
11秒前
99完成签到,获得积分10
11秒前
含蓄凡白完成签到 ,获得积分10
11秒前
别摘小红花完成签到,获得积分20
12秒前
开放鹤轩发布了新的文献求助10
12秒前
小贤发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
Selonfer发布了新的文献求助10
15秒前
mm完成签到,获得积分10
17秒前
小乐子完成签到,获得积分10
19秒前
万佳俊发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
中国器官捐献和移植发展报告(2024) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7820591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9347952
关于积分的说明 20544365
捐赠科研通 7413541
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332759
关于科研通互助平台的介绍 2478776
邀请新用户注册赠送积分活动 2352878