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卤化铅钙钛矿在液态水介质中的光催化CO2还原应用
2021-11-23 08:51     (点击: )
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近期,我院光电转换能源材料与器件团队在国际权威期刊”Chemical Engineering Journal”(影响因子13.273)发表题为“Construction of melamine foam–supported WO3/CsPbBr3S–scheme heterojunction with rich oxygen vacancies for efficient and long–period CO2photoreduction in liquid–phase H2O environment”的论文,报道了三聚氰胺海绵辅助的卤化铅钙钛矿在液态水环境中CO2光催化还原的应用。

近年来,卤化铅钙钛矿CsPbBr3因其光致发光效率高、光吸收范围宽等优异的光电特性而在光催化领域受到广泛关注。然而,铅卤钙钛矿在液态水等极性较大的溶剂中会发生分解,从而失去光催化活性。此外,CsPbBr3自身严重的电子-空穴复合和较低的氧化电势也会影响其催化性能。本工作使用多功能的三聚氰胺海绵和WO3对CsPbBr3钙钛矿进行修饰。研究结果表明,海绵载体具有三维立体结构,可以避免CsPbBr3与液体水的直接接触而发生分解;海绵载体具有多孔性,在光照下可以加快水的挥发,有利于CO2气体与水蒸气的充分混合,加快CO2还原反应的进行;修饰后的海绵表面具有较强的疏水性和良好的光热转换效应,可以确保CsPbBr3在高湿度环境下的稳定性;WO3的引入可以与CsPbBr3构成S-型异质结,不仅加快光生载荷子的转移,而且可以维持较高的氧化还原电位;最终通过协同效应,成功实现了CsPbBr3-基催化剂在液态水环境下驱动的高效、持久、稳定的光催化CO2还原。

该文章第一作者为我院张原原博士,张原原和史林兴为共同通讯作者,江苏海洋大学为唯一通讯单位。

论文来源:Yuanyuan Zhang*, Linxing Shi*, Haoyang Yuan, Xianggang Sun, Xinyi Li, Liangsheng Duan, Qile Li, Zengguang Huang, Xinxin Ban, DongEn Zhang,Chemical Engineering Journal, 2022 430, 132820.

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132820

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