全光譜驅動的Cu2-xS/g-C3N4復合材料的構筑及其提高的光催化CO2還原性能和機理研究
能源的過度消耗和二氧化碳的大量排放加劇了能源危機和環境污染。光催化CO2還原反應可以利用光能將CO2氣體轉化成其他高附加值的化工原料,從而同時解決相應的能源和環境問題。然而,常用光催化CO2還原的寬帶半導體催化劑,其光吸收范圍窄、光生載流子分離效率較低,導致其CO2還原性能差。g-C3N4作為一種有前景的光催化材料,它穩定性較好、容易制取且具有獨特的電子結構,被廣泛研究。但是 g-C3N4光譜響應范圍不寬,且其光催化反應活性仍需要進一步提高。而Cu2-xS作為一種寬光譜響應的材料,其**光吸收邊可以到達近紅外區域,但其光催化載流子分離效率并不高。
武漢理工大學張高科教授課題組針對以上問題,通過將Cu2-xS與g-C3N4進行復合,構筑了Cu2-xS/g-C3N4復合光催化劑。這種方式不僅拓寬了催化劑的光響應范圍,而且在Cu2-xS和g-C3N4間形成了緊密的界面接觸,可以為光催化反應提供更多的活性位點及促進光生載流子的**分離,從而實現了**全光譜光驅動的CO2還原。相關成果發表在近期的Solar RRL(DOI:10.1002/solr.202000326)上。
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