Well-defined Co9S8 cages enable the separation of photoexcited charges to promote visible-light CO2 reduction

电子转移 光敏剂 激发态 密度泛函理论 材料科学 催化作用 产量(工程) 光化学 化学 计算化学 有机化学 原子物理学 物理 冶金
作者
Xiahui Lin,Zidong Xie,Bo Su,Mei Zheng,Wenxin Dai,Yidong Hou,Zhengxin Ding,Wei Lin,Yuanxing Fang,Sibo Wang
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:13 (43): 18070-18076 被引量:42
标识
DOI:10.1039/d1nr04812k
摘要

Exploring affordable cocatalysts with high performance for boosting charge separation and CO2 activation is an effective strategy to reinforce CO2 photoreduction efficiency. Herein, well-defined Co9S8 cages are exploited as a nonprecious promoter for visible-light CO2 reduction. The Co9S8 cages are prepared via a multistep strategy with ZIF-67 particles as the precursor and fully characterized by physicochemical techniques. The hollow Co9S8 cocatalyst with a high surface area and profuse catalytically active centers is discovered to accelerate separation and transfer of light-induced charges, and strengthen concentration and activation of CO2 molecules. In a hybrid photosensitized system, these Co9S8 cages efficiently promote the deoxygenative reduction of CO2 to generate CO, with a high yield rate of 35 μmol h-1 (i.e., 35 mmol h-1 g-1). Besides, this cocatalyst is also of high stability for the CO2 photoreduction reaction. Density functional theory (DFT) calculations reveal that the Ru(bpy)32+ photosensitizer is strongly absorbed on the Co9S8 (311) surface through forming four Co-C bonds, which can serve as the "bridges" to ensure quick electron transfer from the excited photosensitiser to the active Co9S8 cocatalyst, thus promoting the separation of photoexcited charges for ehannced CO2 reduction performance.

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
2秒前
中中发布了新的文献求助10
2秒前
天天快乐应助可靠的寒风采纳,获得10
2秒前
2秒前
敛袂完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
konosuba完成签到,获得积分0
6秒前
fengqian发布了新的文献求助10
6秒前
11完成签到,获得积分10
6秒前
羊六七发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
SciGPT应助NattyPoe采纳,获得10
9秒前
半夜汽笛完成签到 ,获得积分10
9秒前
顾矜应助肖子瑶采纳,获得10
9秒前
frl完成签到,获得积分10
10秒前
zhyi发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.1应助丽丽采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
zZ完成签到,获得积分10
13秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
shiyi完成签到,获得积分10
15秒前
frl发布了新的文献求助10
16秒前
Dang发布了新的文献求助10
17秒前
赘婿应助默默的青烟采纳,获得30
17秒前
ding应助啦啦啦啦啦采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
星辰大海应助冰冷的心采纳,获得10
21秒前
Horizon发布了新的文献求助10
21秒前
ooo发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
11发布了新的文献求助10
24秒前
lize5493发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
(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
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Iron‐Sulfur Clusters: Biogenesis and Biochemistry 400
Healable Polymer Systems: Fundamentals, Synthesis and Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6071281
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7902822
关于积分的说明 16339597
捐赠科研通 5211704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787534
邀请新用户注册赠送积分活动 1770240
关于科研通互助平台的介绍 1648145