氧空位和超薄结构共同助力Bi4Ti3O12纳米片高效CO2光还原(英文)

作者：刘丽珍; 黄洪伟^*; 陈芳; 于洪鉴; 田娜; 张以河; 张铁锐^*

来源：Science Bulletin, 2020, 65(11): 934-943.

低的电荷分离效率以及欠丰富的表面活性位点一直是阻碍高效光催化CO2还原的关键问题.针对这些问题,本文首先利用导向剂辅助的水热反应制备了Bi4Ti3O12薄层纳米片,又利用二次水热还原在其表面引入氧空位,实现了气固体系中高效光催化CO2还原,产率(11.7μmol g-1h-1)约是未改性Bi4Ti3O12的3.2倍.选择性光沉积Pt实验表明超薄结构缩短了光生电子的迁移距离,有利于其快速参与CO2还原反应.氧空位极大地改善了超薄纳米片的表面态和电子结构,大幅促进了对CO2的吸附、可见光的吸收和电荷分离.这项工作不仅报道了富含氧空位的超薄光催化材料,而且有望为发展耦合策略共同提高光催化CO2还原性能提供新见解和新思路.

• 单位
  中国科学院大学