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:68
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
Mengqi完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
顾矜应助yoshlpzxr采纳,获得10
1秒前
Flex完成签到,获得积分10
1秒前
cssfsa发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
小米粥发布了新的文献求助10
2秒前
wjw发布了新的文献求助10
3秒前
liuliu完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
Ray羽曦~发布了新的文献求助10
4秒前
wz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
余勇波关注了科研通微信公众号
4秒前
长弓诘完成签到 ,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
追寻完成签到,获得积分10
6秒前
GXF完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
6秒前
Hello应助无奈的小懒虫采纳,获得20
6秒前
6秒前
克泷发布了新的文献求助10
7秒前
求助人员发布了新的文献求助10
7秒前
12Nightz应助坚强的紫菜采纳,获得10
7秒前
pbj完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6.3应助TJJJJJ采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
Ray羽曦~完成签到,获得积分10
9秒前
1111111发布了新的文献求助10
10秒前
liuliu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
倪满分发布了新的文献求助10
11秒前
lory发布了新的文献求助10
11秒前
三木完成签到,获得积分10
11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
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6098535
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7928464
关于积分的说明 16419954
捐赠科研通 5228718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2794545
邀请新用户注册赠送积分活动 1776935
关于科研通互助平台的介绍 1650840