In situ irradiated XPS investigation on S-scheme TiO2/Bi2S3 photocatalyst with high interfacial charge separation for highly efficient photothermal catalytic CO2 reduction

材料科学 光热治疗 异质结 光催化 X射线光电子能谱 光热效应 纳米纤维 载流子 辐照 光电子学 催化作用 电子转移 化学工程 光化学 纳米技术 化学 有机化学 工程类 物理 核物理学
作者
Jing Yang,Juan Wang,Guohong Wang,Kai Wang,Jinmao Li,Li Zhao
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:189: 86-95 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2023.11.065
摘要

The combination of S-scheme heterojunction and photothermal effect is a promising strategy to achieve efficient CO2 photoreduction into solar fuel due to the boosted charge carrier separation efficiency and faster surface reaction rate. Herein, unique photothermal-coupled TiO2/Bi2S3 S-scheme heterojunction nanofibers were fabricated and applied to a full-spectrum CO2 photoreduction system. Density functional theory calculation and experimental analyses have confirmed the generation of the internal electric field and the S-scheme electron transfer pathway, leading to a highly efficient charge carrier separation. Thanks to the excellent photothermal conversion capacity of Bi2S3, the photogenerated electron transfer rate, and surface reaction rate were further accelerated in hybrid photocatalysts. Under the synergistic effect of S-scheme heterojunction and photothermal effects, the optimal TiO2/Bi2S3 nanofibers achieved 7.65 μmol h–1 of CH4 production rate, which is 5.24 times higher than that of pristine TiO2. Moreover, the morphology reconstruction of Bi2S3 in hybrids facilitates the CH4 selectivity was significantly improved from 64.2% to 88.7%. Meanwhile, the CO2 photoreduction reaction route over TiO2/Bi2S3 nanofibers was investigated based on in-situ Fourier transform infrared spectra. This work provides some useful hints for designing highly efficient photothermal-coupled photocatalysts for CO2 photoreduction.
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
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
Hello发布了新的文献求助10
2秒前
武明进完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
文龙发布了新的文献求助10
2秒前
酷波er应助kevin采纳,获得10
2秒前
xi发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.3应助1ran采纳,获得150
2秒前
善学以致用应助奋斗VS采纳,获得10
3秒前
3秒前
万俊完成签到,获得积分10
4秒前
水世界完成签到,获得积分10
4秒前
mimicc发布了新的文献求助10
4秒前
小杜发布了新的文献求助10
5秒前
Pepsi发布了新的文献求助10
5秒前
乔治完成签到 ,获得积分10
5秒前
败者食尘完成签到,获得积分10
6秒前
依然发布了新的文献求助10
6秒前
向南完成签到,获得积分20
7秒前
万俊发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.3应助狄百招采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
Annini发布了新的文献求助10
9秒前
你想想发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
一只小西瓜完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
豆豆完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
尺子尺子和池子完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
甜蜜的曼冬完成签到,获得积分10
13秒前
丘比特应助李东东采纳,获得10
13秒前
淡淡兔子完成签到 ,获得积分10
13秒前
蓝天发布了新的文献求助10
13秒前
13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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Harnessing Lymphocyte-Cytokine Networks to Disrupt Current Paradigms in Childhood Nephrotic Syndrome Management: A Systematic Evidence Synthesis 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6258122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8080265
关于积分的说明 16881112
捐赠科研通 5330311
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837583
邀请新用户注册赠送积分活动 1814963
关于科研通互助平台的介绍 1669011