S型异质结纳米花

高选择性光还原CO₂

一种表面富含氧空位和金属Bi的In₂O₃/Bi/BiOCl纳米花光催化剂，通过S型异质结、SPR效应和氧空位的协同作用，显著提高光生载流子分离效率，实现高效稳定的CO₂还原为CO。

王宽 · Tong, Sun · Ma, Hui · Run-Jing, You · 何珍红 · 陈建刚 · Wang, Huan · 王伟涛 · 杨扬 · Lei, Wang · 刘昭铁

Separation and Purification Technology 2024

参数信息

CO₂光还原为CO的速率

34.53 μmol⋅g−1⋅h−1

CO选择性

97.5 %

相比纯BiOCl的活性提升倍数

3.12

技术优势

载流子分离高效

S型异质结促进光生电子和空穴的空间分离，显著提高载流子分离效率，从而提升光催化活性。

活性位点多

3D/0D/2D自组装纳米花具有大比表面积和丰富氧空位，为CO₂吸附和反应提供更多位点。

光吸收增强

金属Bi的表面等离子体共振效应增强光吸收并促进电荷转移，加速CO₂还原过程。

应用场景

• 光催化CO₂还原催化剂：高效高选择性地将CO₂转化为CO，减少温室气体。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将CO₂和水转化为燃料。
• 光催化材料：提供高活性、高稳定性的光催化剂用于CO₂还原。
• 光催化材料与器件：可作为核心催化材料集成到光催化反应器件中。