2024年12月23日
星期一
近日，淮北师范大学代凯教授团队在光催化材料界面调控研究方面取得重要进展，相关成果以“Tunable Interfacial Charge Transfer in 2D-2D Composite for Efficient Visible-Light-Driven CO2 Conversion”为题发表在Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.202300643）上。
光催化CO2转化制备碳氢燃料，被认为是实现碳中和目标最具前景的策略之一。然而，由于严重的电荷传输阻抗和缓慢的电荷动力学，光催化CO2还原过程的转换效率仍然很低。
代凯教授团队与中国科学技术大学刘敬祥副研究员合作，设计出一种由二维纳米片组装成的氧空位修饰钼酸铋纳米花(BMOVs)与二维铋烯形成的复合材料(Bi/BMOVs)，通过BMOVs与铋烯界面的欧姆接触设计，从而有利于光生电荷载流子的迁移(图1)。
图1. BMOVs与铋烯之间的欧姆接触设计示意图及反应过程
这种具有可调控界面电荷传输特性的二维-二维 Bi/BMOVs纳米复合材料，能够构建出近零阻抗电荷传输的欧姆接触界面。此外，复合材料的2D-2D结构不仅可以为光催化CO2还原过程提供大量的表面活性位点，而且可作为多电子反应的平台。因此，优化后的Bi/BMOVs催化剂表现出卓越的CO2还原性能（图2）。
图2. 催化剂的二氧化碳还原反应示意图
淮北师范大学2019级硕士研究生刘丽忠为该论文的第一作者。该项研究得到了国家自然科学基金、安徽省教育厅优秀科研创新团队的支持。
新闻链接：http://www.chnu.edu.cn/xxxw/content_103936
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