简易合成具有增强电荷转移的Z型CeO2/C3N4异质结用于光催化CO2还原(英文)

作者：陈杰; 肖玉婷; 汪楠; 康鑫; 王东旭; 王春雁; 刘健聪^*; 姜昱辰; 付宏刚^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(08): 3165-3175.

利用太阳能将CO2转化为增值燃料,对于实现全球碳中和的目标具有重要意义,而光生电荷的有效分离是提高光催化CO2还原效率的重要影响因素.在此,我们报道了一种简易的原位剥离和转化策略,将CeO2纳米颗粒均匀分布在超薄多孔C3N4纳米片上,合成了新型的CeO2/C3N4异质结构.C3N4的超薄多孔结构不仅可以增加比表面积以提供更多的活性位点,还可以有效缩短光生电子空穴的迁移距离以避免复合.此外,高度分散的CeO2与C3N4之间具有紧密的界面接触,使更多的电荷通过界面进行转移.合成的CeO2/C3N4异质结构具有带隙匹配的Z型结构,可以有效延长光诱导电荷载流子的寿命并提升光催化剂的氧化还原能力.与传统块状C3N4相比,合成的CeO2/C3N4异质结在没有贵金属作为助催化剂和没有牺牲剂条件下显示出约5倍的CO2光还原性能的提升.这项工作为用于可持续能源转换的直接Z型光催化剂的设计和实际应用提供了一种新策略.

• 单位
  南昌航空大学