中科院毕迎普Appl. Catal. B.: 超薄BiOCl表面原子和电子结构的动态变化促进光催化CO2还原

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中科院毕迎普Appl. Catal. B.: 超薄BiOCl表面原子和电子结构的动态变化促进光催化CO2还原
超薄层状半导体常被应用于各种光催化反应，而它们在反应过程中的表面结构变化却很少被关注。
中国科学院毕迎普团队首次探索了超薄BiOCl表面原子和电子结构的动态变化，这为从根本上理解与相比于CO2还原的显着活性增强提供了新的见解。
中科院毕迎普Appl. Catal. B.: 超薄BiOCl表面原子和电子结构的动态变化促进光催化CO2还原
作者结合SI-XPS和SI-XRD技术，在光激发下对超薄BiOCl纳米片的表面原子和电子结构动态变化进行检测。
结果表明BiOCl纳米片暴露的{001}面端接Cl原子，而不是O原子。由于超薄结构和弱结合力，表面Cl原子向外迁移导致形成多价态的Bi、Cl和O原子，并在晶格层中形成相关的Cl-O和Bi-O键收缩。
中科院毕迎普Appl. Catal. B.: 超薄BiOCl表面原子和电子结构的动态变化促进光催化CO2还原
在光激发下，表面Cl原子的回落导致晶格相中Bi-Cl和Bi-O键的伸长，并伴随着多价Bi、Cl 和O原子的消失，以及激发态下超薄BiOCl纳米片的晶体膨胀。
受益于上述结构变化，在没有牺牲试剂和助催化剂的情况下,超薄BiOCl 纳米片表现出优异的光催化活性(~21.36 μmol g-1 h-1)和对CO2的选择性还原为CO。
Unveiling the activity origin of ultrathin BiOCl nanosheets for photocatalytic CO2 reduction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120679

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