Angew. :BixMOy(M=Mo, V, W)纳米片助力光催化CO2还原

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通过引入反应位点可以优化光催化性能,但是由于对原子级结构-活性的认识有限,实际上很难在特定的光催化剂表面上进行设计。基于此,澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授和冉景润博士(共同通讯作者)等人报道了一种简单的超声辅助化学还原策略,通过氧的缺乏在双基光催化剂上调节特定的面。实验测试发现,改性后的Bi2MoO6纳米片对CO和CH4的产率分别为61.5 μmol g-1和12.4 μmol g-1,是原始光催化剂的约3倍,且在20 h内具有良好的稳定性/再现性。

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为确定不同表面上的CO2吸附行为,对BMO和BMO-R进行了基于DFT计算的吸附能量、电荷差和Bader电荷分析。作者还评估了氧剥离引起的畸变中心周围的Mo原子。两种模型的CO2吸附能在BMO-R和BMO上分别为-0.64和-0.28 eV。在BMO-R表面,由于电子(0.8 e)从BMO-R表面转移到CO2分子上,C-O-C键被弯曲(134.5°)和拉长(1.27和1.25 Å)。

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此外,BMO-R上较低的吸附位置表明CO2分子更容易被表面捕获。对于BMO, C-O-C键没有明显的弯曲(178.6°)和拉长(1.17和1.17 Å)。Bader电荷分析证实极少电子(0.02 e)从表面转移到CO2分子。实验和计算结果表明,BMO-R对CO2的吸附强于BMO。

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Facet-specific Active Surface Regulation of BixMOy (M=Mo, V, W) Nanosheets for Boosted Photocatalytic CO2 reduction. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202212355.

https://doi.org/10.1002/anie.202212355.



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