Synergy Effect between Facet and Zero-Valent Copper for Selectivity Photocatalytic Methane Formation from CO2

甲烷 碳氢化合物 选择性 催化作用 光催化 产量(工程) 化学 无机化学 材料科学 光化学 化学工程 有机化学 冶金 工程类
作者
Yu Deng,Chuan Wan,Chao Li,Yongye Wang,Xiaoyang Mu,Wei Liu,Yingping Huang,Po Keung Wong,Liqun Ye
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:12 (8): 4526-4533 被引量:70
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c00167
摘要

The application of Cu2O catalysts in CO2 photocatalytic reduction has attracted much attention due to the capacity to generate high-calorific-value hydrocarbon fuels with pre-eminent selectivity. However, the origin of the high selectivity remains unclear. In this study, the (111) facet of Cu2O was verified as the origin of selectivity for CH4 (the simplest hydrocarbon) formation by comparing the photocatalytic CO2 reduction behaviors of Cu2O catalysts with varied active facets. Results showed that Cu2O-100 produced negligible CH4 (selectivity = 0%), whereas the yield of CH4 on Cu2O-111 was 12.24 μmol·g–1·h–1 with a substantially high selectivity of 91.4%. After decoration with zero-valent copper on the surface of Cu2O-111 (Cu2O-111-Cu0), the yield of CH4 reached 78.4 μmol·g–1·h–1, affording a selectivity of CH4 as high as 97%. In situ FT-IR and theoretical calculations showed that the (111) facet has stronger CO absorption capacity and electron reduction capacity for highly selective photocatalytic CO2 conversion. Moreover, the presence of Cu0 on the (111) facet could accelerate the carrier separation efficiency, thus providing more electrons for efficient hydrocarbon formation. This work provides a promising idea to design Cu2O catalysts for the conversion of CO2 into high value-added hydrocarbon products with high activity and selectivity.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
远航完成签到,获得积分10
1秒前
疯狂的寻绿完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
5秒前
7秒前
8秒前
恋雅颖月应助xu采纳,获得10
8秒前
9秒前
11秒前
11秒前
yeye发布了新的文献求助10
12秒前
研友_rLmNXn发布了新的文献求助10
12秒前
大个应助feng采纳,获得10
12秒前
雪无痕3074发布了新的文献求助10
12秒前
十七发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
Flute完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
英姑应助研友_rLmNXn采纳,获得10
15秒前
泥嚎发布了新的文献求助10
15秒前
XXJ发布了新的文献求助10
15秒前
顾霜凌关注了科研通微信公众号
15秒前
15秒前
椒盐皮皮虾完成签到 ,获得积分10
15秒前
奕奕完成签到,获得积分10
16秒前
栗子完成签到,获得积分10
16秒前
LlLly完成签到 ,获得积分10
17秒前
怕黑盼兰发布了新的文献求助10
17秒前
NexusExplorer应助陈曦采纳,获得10
18秒前
雪无痕3074完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
白桦林泪发布了新的文献求助10
20秒前
陈苗发布了新的文献求助10
20秒前
完美世界应助卡皮巴拉采纳,获得10
20秒前
万能图书馆应助Muhammad采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531826
关于积分的说明 11255082
捐赠科研通 3270447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804981
邀请新用户注册赠送积分活动 882136
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809176