Natural polymer/wide-bandgap inorganic hybrids for visible-light-driven CO2 photoreduction: Unraveling the multiple effects of interfacial chemical bonding

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作者
Jing Li,Yingxi Xiao,Songting Gu,Ke‐Jun Wu,Xi Zhao,Xiaoyang Zhao,Junmin Nan,Xin Xiao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:480: 147969-147969 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.147969
摘要

Biomass-derived nanocomposites represent a developing class of multifunctional materials with biomimetic implications. Here, cellulose nanocrystal interfacially bonded Bi2O2CO3 hybrids (CNC#BOC) were fabricated via a hydrothermal approach for visible-light CO2 photoreduction. The as-synthesized CNC#BOC demonstrated superb photocatalytic activity with a CO production rate of 15.22 μmol g-1 h−1, a selectivity of ∼ 97 %, and excellent cycling stability. Theoretical calculations and experimental studies indicated the existence of covalent bonds between the BOC and CNC, resulting in LMCT photosensitization, a narrowed bandgap energy, plentiful and stable OVs, high reactants affinity, fast electron transfer channels, and facile formation of *COOH intermediate. This study introduces a novel covalent bonding tactic for developing natural polymer-based catalysts for selective CO2 photoreduction, which is expected to broaden the applications of environmentally friendly biomass composites.
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