S型CeO2/Bi2MoO6微球异质结的理性设计及其高效光催化CO2还原 - 许修涛; 邵春风; 张金锋; 王中辽; 代凯 (物理化学学报, 2024)
O643; 人工半导体光催化CO2转化被广泛认为是模拟自然碳循环的最有前途的策略之一.其中,Bi2MoO6具有光催化CO2转化的潜力.然而,由于其光生电荷载体的快速复合,其催化性能仍然不足.因此,改善Bi2MoO6的催化效率是一个紧迫的问题.在这项研究中,我们通过水热法合成了Bi2MoO6纳米片,并在其表面同时生长了CeO2纳米颗粒,形成了Ce3+/Ce4+离子桥接修饰的S型异质结.时间分辨光致发光光谱和光电化学测试揭示了这种异质结的增强电荷分离效应.此外,原位X射线光电子能谱分析和理论计算进一步证实,光生电子转移路径遵循S型机制,从氧化型半导体Bi2MoO6的导带转移到还原型半导体CeO2的价带.实验结果表明,CeO2/Bi2MoO6、Bi2MoO6和CeO2的光催化CO2还原为CO的效率分别为65.3、14.8和1.2 μmol·g-1·h-1.与纯Bi2MoO6相比,CeO2/Bi2MoO6复合催化剂将CO2光催化还原为CO的催化效率提高了3.12倍.这项工作为设计和构建新型S型异质结光催化剂提供了独特的见解.