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陳作鋒Appl. Catal. B.:93.3%選擇性!S-型0D/2D異質結構助力可見光驅動的CO2還原

陳作鋒Appl. Catal. B.:93.3%選擇性!S-型0D/2D異質結構助力可見光驅動的CO2還原
零維(0D)量子點(QDs)和二維(2D)納米片是兩種具有獨特性質的獨特材料。近日,同濟大學陳作鋒教授(通訊作者)等人報道他們利用InVO4 QDs和g-C3N4(CN)超薄納米片制備了一種用于光催化CO2還原的step-scheme(即S-型)0D/2D異質結構。
陳作鋒Appl. Catal. B.:93.3%選擇性!S-型0D/2D異質結構助力可見光驅動的CO2還原
其中,S-型異質結構的形成有利于電子-空穴對的分離,減少載流子的復合。此外,由于InVO4 QDs對可見光的強烈吸收,InVO4/CN的光吸收邊緣擴展到605 nm。
陳作鋒Appl. Catal. B.:93.3%選擇性!S-型0D/2D異質結構助力可見光驅動的CO2還原
在可見光照射下,0D/2D雜化材料能以69.8 μmol g-1 h-1的速率高選擇性地將CO2光催化還原為CO(選擇性為93.3%)。
通過密度泛函理論(DFT)計算表明,InVO4/CN異質結構的形成可以增強CO2的吸附/活化,穩定COOH*中間體,使CO快速解吸成為主要產物。本研究為構建新型的S-型異質結構提供了一種新思路。
陳作鋒Appl. Catal. B.:93.3%選擇性!S-型0D/2D異質結構助力可見光驅動的CO2還原
Construction of S-scheme 0D/2D heterostructures for enhanced visible-light-driven CO2 reduction. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120521.
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120521.

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