仿生异质结全太阳光谱催化CO2还原特性研究 |
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作者姓名: | 王子琪 杨仲卿 方瑞明 何江 闫云飞 冉景煜 |
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作者单位: | 1. 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆大学;2. 重庆大学能源与动力工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(No.52276099,No.51876014); |
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摘 要: | 为了突破光热催化CO2还原中太阳能吸收、光热转化以及载流子传输受限的瓶颈,本文受蝴蝶翅膀的启发,将原子薄纳米片Bi2MoO6垂直生长在柚子皮衍生碳(CPP)表面形成具有波导效应的脊阵列,利用多重散射强化太阳光吸收,实现光催化与光捕获中心的有机集成;受植物对光选择性吸收的启发,利用分形结构诱导太阳光的多级吸收,实现全太阳光谱的梯级利用。通过UV-Vis DRS、XPS、瞬态光电流以及DFT研究表明,CPP@Bi2MoO6的脊阵列和分形结构导致禁带宽度降低至2.43 e V并且催化表面温度迅速升高至117.2?C,M-O-C电子桥实现电子跨界面传输并形成“电子–热能–CO2”富集中心,光热效应导致富集在CPP表面的电子向CO2吸附位点迁移,使得CO2被大量电子活化并沿CO2→CO2*→CO2-→COOH*→CO*→CO的反应机理转化。
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关 键 词: | 光热催化 仿生异质结 光热效应 载流子传输 全太阳光谱梯级利用 |
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