A Z‐Scheme Heterojunctional Photocatalyst Engineered with Spatially Separated Dual Redox Sites for Selective CO2 Reduction with Water: Insight by In Situ µs‐Transient Absorption Spectra

氧化还原 原位 材料科学 还原(数学) 瞬态(计算机编程) 对偶(语法数字) 光催化 催化作用 吸收光谱法 吸收(声学) 超快激光光谱学 谱线 光化学 分析化学(期刊) 化学工程 环境化学 化学 物理 有机化学 光学 操作系统 工程类 计算机科学 天文 文学类 数学 几何学 激光器 艺术 复合材料 冶金
作者
Ling Sun,Ziqing Zhang,Ji Bian,Fu‐Quan Bai,Hengwei Su,Zhijun Li,Jijia Xie,Rongping Xu,Jianhui Sun,Linlu Bai,Cailing Chen,Yu Han,Junwang Tang,Liqiang Jing
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (21) 被引量:57
标识
DOI:10.1002/adma.202300064
摘要

Solar-driven CO2 reduction by water with a Z-scheme heterojunction affords an avenue to access energy storage and to alleviate greenhouse gas (GHG) emissions, yet the separation of charge carriers and the integrative regulation of water oxidation and CO2 activation sites remain challenging. Here, a BiVO4 /g-C3 N4 (BVO/CN) Z-scheme heterojunction as such a prototype is constructed by spatially separated dual sites with CoOx clusters and imidazolium ionic liquids (IL) toward CO2 photoreduction. The optimized CoOx -BVO/CN-IL delivers an ≈80-fold CO production rate without H2 evolution compared with urea-C3 N4 counterpart, together with nearly stoichiometric O2 gas produced. Experimental results and DFT calculations unveil the cascade Z-scheme charge transfer and subsequently the prominent redox co-catalysis by CoOx and IL for holes-H2 O oxidation and electrons-CO2 reduction, respectively. Moreover, in situ µs-transient absorption spectra clearly show the function of each cocatalyst and quantitatively reveal that the resulting CoOx -BVO/CN-IL reaches up to the electron transfer efficiency of 36.4% for CO2 reduction, far beyond those for BVO/CN (4.0%) and urea-CN (0.8%), underlining an exceptional synergy of dual reaction sites engineering. This work provides deep insights and guidelines for the rational design of highly efficient Z-scheme heterojunctions with precise redox catalytic sites toward solar fuel production.
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
tofms完成签到,获得积分10
刚刚
没有蛀牙发布了新的文献求助10
刚刚
Starain完成签到,获得积分10
刚刚
WW完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
zhengke924完成签到,获得积分10
2秒前
aaaaa完成签到,获得积分10
2秒前
GERRARD完成签到,获得积分10
2秒前
yuery发布了新的文献求助10
2秒前
街道办事部完成签到,获得积分10
2秒前
我是老大应助懿甜采纳,获得10
3秒前
牛牛牛发布了新的文献求助10
4秒前
OMR123完成签到,获得积分10
4秒前
CZF完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
CipherSage应助夏姬宁静采纳,获得10
5秒前
机智访琴完成签到,获得积分10
5秒前
Emma完成签到,获得积分10
6秒前
粗心的草莓完成签到,获得积分10
6秒前
贪玩海之完成签到,获得积分10
6秒前
Kirito完成签到,获得积分10
6秒前
科研牛人完成签到,获得积分10
7秒前
程smile笑完成签到,获得积分10
7秒前
Sun1c7完成签到,获得积分10
7秒前
丰富的复天完成签到,获得积分10
8秒前
柏林寒冬应助安然采纳,获得10
8秒前
Einson完成签到 ,获得积分10
8秒前
丙子哥发布了新的文献求助10
9秒前
FIN应助ZZZ采纳,获得30
9秒前
9秒前
syangZ完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
zxd完成签到,获得积分10
9秒前
spring079完成签到,获得积分10
10秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
10秒前
sss2021完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
SYLH应助超级的长颈鹿采纳,获得30
10秒前
10秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, 2003 Edition HS-784/2003 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 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 3950088
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3495545
关于积分的说明 11077625
捐赠科研通 3226040
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1783457
邀请新用户注册赠送积分活动 867687
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800874