Cu2O/TiO2 heterostructures for CO2 reduction through a direct Z-scheme: Protecting Cu2O from photocorrosion

X射线光电子能谱 材料科学 异质结 光催化 二氧化钛 光化学 紫外光电子能谱 化学工程 可见光谱 化学 纳米技术 光电子学 复合材料 催化作用 生物化学 工程类
作者
Matías E. Aguirre,Ruixin Zhou,Alexis J. Eugene,Marcelo I. Guzmán,María A. Grela
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:217: 485-493 被引量:480
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2017.05.058
摘要

The development of artificial photosynthesis aims to solve the increasing energy demand and associated environmental problems. A model photosynthetic system employing a composite of semiconductors with a Z-scheme can potentially mimic the combined power of photosystems 1 and 2 to transfer electrons. In this work, octahedral cuprous oxide covered with titanium dioxide nanoparticles (Cu2O/TiO2) are synthesized by a solvothermal strategy that provides high morphological and crystallographic control. The formation of a p-n heterojunction and characterization of the Type II band alignment of the composite are performed by diffuse reflectance UV-visible (DRUV) spectroscopy, ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Upon UV-visible irradiation (λ ≥ 305 nm) of the composite in the presence of water vapor as the hole scavenger, the photoreduction of CO2(g) proceeds selectively to generate CO(g). The production rate of CO by the composite, RCO = 2.11 μmol gcat−1 h−1, is 4-times larger than for pure Cu2O under identical conditions. Contrasting XPS analyses of Cu2O and Cu2O/TiO2, during photocatalysts operation and the detection of photogenerated hydroxyl radicals (HO) in the heterostructure at variance with the results obtained for pure Cu2O are taken as evidences that TiO2 protects Cu2O from undergoing photocorrosion. These results provide direct evidence of an efficient Z-scheme as the main mechanism for harvesting energy during CO2 reduction in the synthesized materials.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
1秒前
曲奇饼干发布了新的文献求助10
2秒前
慕青发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
小小菜鸟完成签到,获得积分10
3秒前
cola发布了新的文献求助10
3秒前
科研人完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
topsun发布了新的文献求助10
4秒前
alyes发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
朽木完成签到 ,获得积分10
5秒前
borisgugugugu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
陶醉的小海豚完成签到,获得积分10
6秒前
无情的夜雪完成签到,获得积分10
8秒前
阿翼关注了科研通微信公众号
8秒前
万元帅发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
kitsch发布了新的文献求助30
10秒前
jia发布了新的文献求助10
10秒前
weiyu_u发布了新的文献求助30
10秒前
Trico发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
ffffff发布了新的文献求助20
11秒前
12秒前
情怀应助科研仔采纳,获得10
12秒前
13秒前
杏仁发布了新的文献求助10
14秒前
Owen应助cola采纳,获得10
15秒前
chaoshen完成签到,获得积分10
15秒前
赤子白仙发布了新的文献求助10
15秒前
留胡子的明轩完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
你好发布了新的文献求助10
18秒前
简一完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3152854
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2804064
关于积分的说明 7856939
捐赠科研通 2461847
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310502
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629279
版权声明 601788