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Construction of a Novel Ternary GQDs/g-C3N4/ZIF-67 Photocatalyst for Enhanced Photocatalytic Carbon Dioxide Reduction

光催化 三元运算 材料科学 二氧化碳 二氧化碳电化学还原 还原(数学) 二氧化钛 化学工程 化学 催化作用 计算机科学 复合材料 有机化学 几何学 数学 一氧化碳 工程类 程序设计语言
作者
Zhiyuan Zhao,Jingjing Wang,Congnian Xu,Zhao Du,Rongrong Yu,Yongqi Zhao,Jiayi Han,Jingtao Zuo,Zhonglu Guo,Chengchun Tang,Yi Fang
出处
期刊:Catalysts [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:14 (6): 334-334
标识
DOI:10.3390/catal14060334
摘要

In this study, graphene quantum dots (GQDs) have been incorporated into the g-C3N4/ZIF-67 heterojunction system as a photosensitizer to enhance photocatalytic conversion of CO2-to-CO. The GQDs are deposited onto the surface of g-C3N4/ZIF-67 using a simple water bath procedure. As expected, GQDs/g-C3N4/ZIF-67 presents outstanding performance in CO2 photoreduction. Among the GQDs/g-C3N4/ZIF-67 ternary photocatalysts, 7 GQDs-CN/ZIF-67 exhibits the best photocatalytic CO2 reduction ability with a CO yield of 51.71 μmol g−1, which is 5.05 and 1.87 times more than pristine g-C3N4 (10.24 μmol g−1) and g-C3N4/ZIF-67 (27.65 μmol g−1), respectively. This result shows that upon combination of GQDs with ZIF-67/g-C3N4, GQDs can be used as photosensitizers to improve the optical absorption capacity of the photocatalyst. Furthermore, GQDs serve as electron channels, facilitating the transport of photo-induced electrons from ZIF-67 to g-C3N4, which promotes photogenerated carrier separation efficiency. This study innovatively adds GQDs to the heterojunction and applies the prepared ternary composite to the CO2 photoreduction, which inspires a novel direction for the design of non-noble metal photocatalysts.
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