周小元/甘立勇/余丹梅Nano Energy：小平面工程促进CO2光还原的空间电荷分离

2023年10月18日下午9:32 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 20

通过光催化合成将CO₂转化为燃料似乎是缓解当前能源危机的一种很有前景的方法。但如今从微观层面了解光生电荷分离仍然是一个挑战，因为它为设计高性能光催化剂提供了基石。

基于此，重庆大学周小元、甘立勇和余丹梅等通过小平面工程揭示了光生电荷分离/转移与晶体结构之间的关系。

通过在水热过程中调节pH值，构建了一系列具有(001)或(010)主要暴露面以及不同侧面暴露率的BiOBr纳米片。发现各向异性晶面的暴露允许光生电子和空穴分别转移到侧面和主要暴露的小面上，这归因于不同小面之间形成的结(即小面结)。

在具有(010)/(102)面结的BiOBr-5中，电子转移速率(k_ET)和效率(η_ET)分别为3.658×106 s^-1和54.09%，优于具有(001)/(110)面结的BiOBr-1。BiOBr-5的电子转移速度快、转移效率高，使得在人工日光下CO₂光还原具有高CO释放速率。

这种增强是由小面结而不是主要暴露的小面引起的，从而改善了光生载流子分离。小面结保证了小面结两侧发生空间电荷分离，并允许氧化和还原反应独立发生。这项工作为通过暴露小平面的协同工程来控制电荷传输行为铺平了道路。

Facet Junction of BiOBr Nanosheets Boosting Spatial Charge Separation for CO₂ Photoreduction. Nano Energy, 2021. DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106671

原创文章，作者：Gloria，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/18/4a8bc8fbd4/