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光催化CO₂還原(PCR)技術(shù)的目標是實現(xiàn)單一含能產(chǎn)物的高選擇性制備，其中體相構(gòu)型通常決定電荷載流子動力學，而表面的原子排列往往決定著PCR的熱力學途徑。體相結(jié)構(gòu)和表面結(jié)構(gòu)的協(xié)同工程對實現(xiàn)PCR的目標至關(guān)重要。

華中師范大學張禮知、Li Hao等報道了一種通用的熔融鹽策略制備出均勻摻雜的BiOCl納米片光催化劑，用于實現(xiàn)高穩(wěn)定性和高選擇性光催化CO₂還原(PCR)。

作者利用B₂O₃作為熔融鹽和摻雜前驅(qū)體，確保硼(B)從表面摻雜到雙功能體相中。其中，體相B摻雜可通過顯著降低激子結(jié)合能來緩解限制在2D BiOCl中的強激子效應(yīng)，而表面摻雜的B原子可通過與晶格羥基相互作用來重構(gòu)BiOCl表面，從而產(chǎn)生B-氧空位(B-OV)締合物，可以使CO₂自發(fā)活化，抑制競爭性析氫反應(yīng)，并通過穩(wěn)定*COOH中間產(chǎn)物來促進質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移步驟以實現(xiàn)CO的高選擇性。

均勻B摻雜的BiOCl納米片在可見光下表現(xiàn)出98%的CO₂-to-CO還原選擇性，其還原速率為83.64 μmol g^-1 h^-1，并且具有120 h的長期超穩(wěn)定性。

Simultaneous manipulation of bulk excitons and surface defects for ultrastable and highly selective CO₂ photoreduction. Advanced Materials, 2021. DOI: 10.1002/adma.202100143

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/12/985562e689/

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張禮知/李浩Advanced Material：超高性能光催化CO2還原！

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