Efficient photocatalytic CO2 reduction to CH4 via electric field-regulated d-band center on Ga2S3/CuS S-type heterojunction interface structures

异质结 光催化 接口(物质) 还原(数学) 电场 材料科学 光电子学 中心(范畴论) 领域(数学) 化学 结晶学 物理 催化作用 复合材料 数学 生物化学 几何学 毛细管数 量子力学 毛细管作用 纯数学
作者
Yuxin Sun,Kezhen Lai,Ning Li,Yangqin Gao,Lei Ge
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:357: 124302-124302 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2024.124302
摘要

Photocatalytic CO2 reduction is an excellent method for the resource utilization of CO2. However, challenges such as inferior product yields and poor selectivity still exist. In this investigation, a novel composite catalyst of S-type heterojunction Ga2S3/CuS was formulated and synthesized using a facile two-step hydrothermal method. The CH4 product yield of 30 wt% Ga2S3/CuS reached 18.8 μmol·g−1·h−1. The reaction pathways were investigated through in-situ DRIFTS and DFT calculations, revealing the internal built-in electric field at the S-type heterojunction induces migration of the Cu atomic d-band center towards the Fermi energy level. The elevation of the Cu d orbital energy levels enables electron contributions from the dxz orbital to facilitate the formation of π* bonds with CO2, thereby promoting the adsorption of both CO2 and intermediate species to produce CH4. This study emphasizes the influence of the intrinsic electric field at the interface on product yield and selectivity.
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
无心的夏烟完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
TOW完成签到,获得积分10
1秒前
光亮服饰发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
有风的地方完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI5应助马户的崛起采纳,获得10
4秒前
太白金鑫发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
ki发布了新的文献求助10
4秒前
不知道发布了新的文献求助10
5秒前
哭泣乌发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
魚纾发布了新的文献求助10
6秒前
没有名字完成签到,获得积分10
6秒前
星星星醒醒完成签到,获得积分10
6秒前
NexusExplorer应助whj采纳,获得10
6秒前
TenGX完成签到,获得积分10
6秒前
南浔发布了新的文献求助20
7秒前
112233发布了新的文献求助10
8秒前
搜集达人应助pxx采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
zzz发布了新的文献求助10
10秒前
林珍完成签到,获得积分10
11秒前
研友_VZG7GZ应助科研人采纳,获得10
11秒前
淡然元珊发布了新的文献求助10
11秒前
yanxuhuan完成签到,获得积分10
12秒前
科研论文的狗完成签到,获得积分10
12秒前
斯文败类应助GR采纳,获得10
12秒前
完美世界应助搞怪的靖雁采纳,获得30
12秒前
852应助薄荷采纳,获得10
12秒前
传奇3应助zx采纳,获得10
12秒前
威小廉发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Munson, Young, and Okiishi’s Fundamentals of Fluid Mechanics 9 edition problem solution manual (metric) 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3748491
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3291508
关于积分的说明 10073402
捐赠科研通 3007382
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1651565
邀请新用户注册赠送积分活动 786479
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 751752