Understanding dual-vacancy heterojunction for boosting photocatalytic CO2 reduction with highly selective conversion to CH4

光催化 异质结 材料科学 空位缺陷 催化作用 选择性还原 密度泛函理论 化学工程 纳米技术 化学 光电子学 结晶学 计算化学 有机化学 工程类
作者
Jingwen Jiang,Xiaofeng Wang,Qijun Xu,Zhiyuan Mei,Lingyan Duan,Hong Guo
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:316: 121679-121679 被引量:124
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121679
摘要

The selective reduction of carbon dioxide (CO2) as the primary component of greenhouse gas, remains a significant challenge in photocatalysis. Here, we present a novel strategy of preparing highly selective and stable heterostructure photocatalysts, which simultaneously contain oxygen and nitrogen vacancies. Synergistic catalysis effect originated from Nb2O5 with oxygen vacancies and nitrogen-rich vacancies of metal-free catalytic (g-C3N4) substrate leads to excellent photocatalytic reduction performances. The as-prepared photocatalysts exhibit outstanding capacity of selective reduction of CO2 with yields of CH4 16.07 μmol g−1 and CO 0.89 μmol g−1 after 5 cycles. Furthermore, the CO2 reduction mechanism is confirmed through density functional theory (DFT) calculation and in-situ technology in detailing. This indicates that the heterojunction surface has a lower free energy barrier for CO2 reduction compared with the pristine sample surface. This new strategy may exploit a vital application of dual-vacancy heterostructure in environmental catalysis.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ccc发布了新的文献求助10
3秒前
博修发布了新的文献求助10
3秒前
寻梦完成签到,获得积分10
3秒前
桐桐应助春华秋实采纳,获得10
3秒前
qingqing完成签到,获得积分10
3秒前
00完成签到 ,获得积分10
3秒前
随便发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
7秒前
斐然发布了新的文献求助10
9秒前
zzz发布了新的文献求助10
11秒前
所所应助22222采纳,获得10
14秒前
Kevin发布了新的文献求助10
15秒前
飘萍过客完成签到,获得积分10
17秒前
Lucas应助渊思采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助饼藏采纳,获得10
19秒前
罗小黑完成签到,获得积分10
21秒前
天栽奇才小高完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
U9A发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
22222发布了新的文献求助10
30秒前
LFY完成签到 ,获得积分10
32秒前
情怀应助HH采纳,获得10
32秒前
小野菌发布了新的文献求助10
34秒前
博修发布了新的文献求助10
35秒前
无花果应助学术蟑螂采纳,获得10
36秒前
整齐凝竹完成签到 ,获得积分10
37秒前
37秒前
38秒前
Kevin完成签到,获得积分10
38秒前
JamesPei应助橙子采纳,获得10
40秒前
limiao发布了新的文献求助20
40秒前
42秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3967779
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512913
关于积分的说明 11165458
捐赠科研通 3247930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794067
邀请新用户注册赠送积分活动 874843
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804578