上海电力大学潘卫国、郭瑞堂教授团队在ChemSusChem期刊发文提出了使用Ti3C2助催化剂与构建g-C3N4/MoSe2 S型异质结的协同作用来促进反应中电荷迁移效率并实现全光谱还原CO2为CO和CH4的新策略。
现代社会的发展离不开对化石燃料的利用,而化石燃料由于不可再生最终也会枯竭。在解决二氧化碳排放问题的同时也需要大力发展清洁能源的开拓与利用。受人工光合作用的启发,用半导体催化剂光化学还原CO2成为一种快速发展的可持续方法。尽管现有的研究已经取得了相当大的进步,但是高效稳定的光催化剂的合成仍然是一个挑战,它还处于初级阶段。因此,设计更先进的可以充分利用太阳光和分离的光生电荷的光催化剂来提高光催化效率也显得同样重要。 有鉴于此,潘卫国、郭瑞堂教授团队采用简单的水热法制备了一种新颖高效的g-C3N4/Ti3C2/ MoSe2 (CTM)光催化异质结。制备的CTM材料在全光谱范围内具有良好的CO2光还原活性。核心内容是将具有合适的导带和价带电位的光催化剂结合起来,构建新型g-C3N4/MoSe2 S型异质结来促进光生载流子的分离和迁移。同时,MoSe2作为光敏剂可以提高g-C3N4的光吸收和响应能力,从而极大的促进了光生电荷的产生。此外,借助Ti3C2助催化剂的修饰能调控反应路径,以实现对产物的选择性和光催化活性的调控。作者采用多种技术对其形貌、显微结构等物理化学特性进行了表征,还测试了该系列催化剂在全光谱照射下的光催化性能。结果表明,CTM-5样品具有最好的光催化活性,CO和CH4的产率分别为29.87和17.94 μmol g-1h-1。这项工作为设计具有全光谱响应和创新的多通道电荷迁移途径的高效光催化剂提供了新方案。 论文信息 Ti3C2-modified g-C3N4/MoSe2 S-scheme heterojunction with full-spectrum response effectively applied in photoreduction of CO2 to CO and CH4 Xin Chen, Prof. Wei-guo Pan*, Long-fei Hong, Xing Hu, Juan Wang, Zhe-xu Bi, Prof. Rui-tang Guo* ChemSusChem DOI: 10.1002/cssc.202300179







