清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Van Der Waals gap-rich BiOCl atomic layers realizing efficient, pure-water CO2-to-CO photocatalysis

光催化 范德瓦尔斯力 材料科学 催化作用 纳米技术 带隙 化学物理 化学工程 光电子学 化学 分子 生物化学 工程类 有机化学
作者
Yanbiao Shi,Jie Li,Chengliang Mao,Song Liu,Xiaobing Wang,Xiufan Liu,Shengxi Zhao,Xiao Liu,Yanqiang Huang,Lizhi Zhang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:12 (1) 被引量:262
标识
DOI:10.1038/s41467-021-26219-6
摘要

Photocatalytic CO2 reduction (PCR) is able to convert solar energy into chemicals, fuels, and feedstocks, but limited by the deficiencies of photocatalysts in steering photon-to-electron conversion and activating CO2, especially in pure water. Here we report an efficient, pure water CO2-to-CO conversion photocatalyzed by sub-3-nm-thick BiOCl nanosheets with van der Waals gaps (VDWGs) on the two-dimensional facets, a graphene-analog motif distinct from the majority of previously reported nanosheets usually bearing VDWGs on the lateral facets. Compared with bulk BiOCl, the VDWGs-rich atomic layers possess a weaker excitonic confinement power to decrease exciton binding energy from 137 to 36 meV, consequently yielding a 50-fold enhancement in the bulk charge separation efficiency. Moreover, the VDWGs facilitate the formation of VDWG-Bi-VO••-Bi defect, a highly active site to accelerate the CO2-to-CO transformation via the synchronous optimization of CO2 activation, *COOH splitting, and *CO desorption. The improvements in both exciton-to-electron and CO2-to-CO conversions result in a visible light PCR rate of 188.2 μmol g−1 h−1 in pure water without any co-catalysts, hole scavengers, or organic solvents. These results suggest that increasing VDWG exposure is a way for designing high-performance solar-fuel generation systems. Efficient CO2 photoreduction in pure water remains challenging. Here, the authors propose to use van der Waals gaps-rich BiOCl atomic layers with low exciton binding energy and abundant surface oxygen vacancies for CO2 to CO conversion.
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
年轻千愁完成签到 ,获得积分10
4秒前
zhzssaijj完成签到,获得积分10
4秒前
嘀嘀嘀完成签到 ,获得积分10
9秒前
寒霜扬名完成签到 ,获得积分10
19秒前
狂野的含烟完成签到 ,获得积分10
23秒前
姚芭蕉完成签到 ,获得积分0
31秒前
38秒前
ys完成签到 ,获得积分10
40秒前
森sen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
靓丽藏花完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小糊涂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
林好人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Zhahu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
mochalv123完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Nancy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
树妖三三完成签到,获得积分10
2分钟前
zsyf完成签到,获得积分10
2分钟前
一路有你完成签到 ,获得积分10
2分钟前
迅速的幻雪完成签到 ,获得积分10
3分钟前
YifanWang完成签到,获得积分0
3分钟前
ArkZ完成签到 ,获得积分0
3分钟前
3分钟前
彭进水发布了新的文献求助10
3分钟前
dx完成签到,获得积分10
4分钟前
debu9完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
new1完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
haralee完成签到 ,获得积分10
4分钟前
吃了一口还想吃完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 961
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5450283
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4558098
关于积分的说明 14265435
捐赠科研通 4481519
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2454891
邀请新用户注册赠送积分活动 1445655
关于科研通互助平台的介绍 1421628