Coordinating Solar Capture and Mass Transport to Boost Photothermal‐Assisted CO 2 Reduction with H 2 O

光催化 催化作用 材料科学 化学工程 传质 多孔性 异质结 吸附 太阳能 光热治疗 纳米技术 可见光谱 甲基橙 光化学 可再生能源 退火(玻璃) 选择性催化还原 能量转换效率 大规模运输 多孔介质 电子转移 太阳能燃料 碳纤维 科技与社会 多相催化 分子 无机化学 贵金属 化学
作者
Dawei Zhao,Yimin Xuan,Chen Sun,Qibin Zhu,Longfei Chen,Longzhen Zhang,Kang Du,Xianglei Liu
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:: e01626-e01626
标识
DOI:10.1002/smtd.202501626
摘要

Abstract Poor mass transfer of reactants at the catalytic interface seriously impedes solar‐driven CO 2 conversion, particularly for photocatalysis in pure water without sacrificial reagents, which is detrimental to tackling energy shortages and achieving carbon neutrality. Herein, a hollow porous BiVO 4 @O‐TiN‐TiO 2 nanoantenna arrays (NAs) heterojunction photocatalyst with a photothermal effect is developed for efficient photocatalytic CO 2 methanation. The hollow porous array structure formed after annealing in ammonia and air significantly increases the photocatalysts’ specific surface area and surface temperature, enhancing light absorption, CO 2 molecule mass transfer, and activation on the catalyst surfaces. Benefiting from the collaborative matching of energy and reactants at the catalytic interface, the yields of CO and CH 4 over the hollow porous BiVO 4 @O‐TiN‐TiO 2 NAs photocatalyst reached 175.8 and 373.8 µmol m −2 h −1 (89.5% selectivity) in pure water, which are 1.3 and 21.1 folds higher than that of the BiVO 4 @TiO 2 NAs photocatalyst, respectively. Notably, the low‐cost BiVO 4 @O‐TiN‐TiO 2 NAs photocatalyst achieves a solar‐to‐fuels efficiency of 0.6‰, comparable to catalytic systems using noble metals or sacrificial agents. This work demonstrates the highly selective conversion of CO 2 to CH 4 via enhanced reactant mass transfer and multi‐field (photo‐electric‐thermal) coupling, offering a potential approach for solar‐driven low‐cost synthesis of hydrocarbon fuels.
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
杨颖完成签到,获得积分10
刚刚
2010完成签到,获得积分10
1秒前
受不了12345完成签到,获得积分10
1秒前
所爱皆在完成签到 ,获得积分10
2秒前
dra7vu完成签到,获得积分10
2秒前
东风即是东风完成签到,获得积分10
2秒前
贲孱完成签到,获得积分10
3秒前
体贴洋葱完成签到 ,获得积分10
3秒前
博思好行完成签到,获得积分10
4秒前
寒冷半雪完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
激昂的觅松完成签到 ,获得积分10
4秒前
落雨冥完成签到,获得积分10
5秒前
闪闪应助酷然采纳,获得10
5秒前
XS_QI完成签到 ,获得积分10
8秒前
纪言七许完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
sun完成签到,获得积分10
12秒前
山蒲完成签到 ,获得积分10
13秒前
齐天小圣完成签到 ,获得积分10
13秒前
机智的如曼完成签到,获得积分10
14秒前
季夏聆风吟完成签到 ,获得积分10
14秒前
17秒前
电池博士完成签到,获得积分10
17秒前
幸福的小刺猬完成签到 ,获得积分10
18秒前
20秒前
小行星完成签到,获得积分10
20秒前
如意的橘子完成签到 ,获得积分10
21秒前
daganggang发布了新的文献求助10
22秒前
清淮完成签到 ,获得积分10
22秒前
MADAO完成签到 ,获得积分10
24秒前
Swait完成签到,获得积分10
24秒前
为你等候完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
冷静冰萍完成签到 ,获得积分10
25秒前
十月天秤完成签到,获得积分10
26秒前
共享精神应助shouyu29采纳,获得10
26秒前
happiness完成签到 ,获得积分10
26秒前
氟锑酸完成签到 ,获得积分0
27秒前
孤星完成签到,获得积分10
28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 7738991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287933
关于积分的说明 20185229
捐赠科研通 7316956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306016
关于科研通互助平台的介绍 2458519
邀请新用户注册赠送积分活动 2315956