孟凡明教授， CEJ观点：形成具有丰富氧空位的分层 Bi2MoO6/ln2S3 S 型异质结以促进光催化 CO2 还原- 大数跨境

首页

孟凡明教授， CEJ观点：形成具有丰富氧空位的分层 Bi2MoO6/ln2S3 S 型异质结以促进光催化 CO2 还原

科学材料站

2021-09-30

导读：该观点文章展示了富含氧空位的分层 Bi2MoO6/ln2S3 S 型异质结纳米管的设计与合成，同时探究了其在光催化CO2还原方面的应用。

文章信息

形成具有丰富氧空位的分层 Bi2MoO6/ln2S3 S 型异质结以促进光催化 CO2 还原

第一作者：余波吴宇轩

通讯作者：孟凡明

单位：安徽大学

研究背景

通过温和的光化学反应转换阳光以解决能源危机和环境挑战总是令人向往。光催化半导体技术在充分转化 CO2 的前提下实现了可持续的碳燃料生产，因而在能源和环境领域展现出巨大的潜力。

但是，对于大多数单一光催化剂来说，受限的氧化还原电位和低效率的载流子分离仍然是致命的缺点。同时，传统块状结构半导体的量子效率也限制于缺乏足够的反应活性位和缓慢的电荷转移动力学。

本篇观点展示了富含氧空位的分层中空异质结构纳米管的设计和合成，同时结合密度泛函理论计算和系统表征证实了S型电荷转移机制和SOVs的存在，并且进一步探究了其在光催化CO2还原方面的应用。本文将为探索和构建用于太阳能驱动转换的高性能光合作用组件提供新的视角。

文章简介

在这里，来自安徽大学的孟凡明教授，在国际知名期刊Chemical Engineering Journal上发表题为“Formation of hierarchical Bi2MoO6/ln2S3 S-scheme heterojunction with rich oxygen vacancies for boosting photocatalytic CO2 reduction”的观点文章。

该观点文章展示了富含氧空位的分层 Bi2MoO6/ln2S3 S 型异质结纳米管的设计与合成，同时探究了其在光催化CO2还原方面的应用。

图1. 分层 Bi2MoO6-SOVs@In2S3 异质结构纳米管的合成过程示意图。

文章要点

要点一：本文采用以自组装的MIL-68(In)为模板获得In2S3纳米管，并在其上均匀生长富含表面氧空位的二维Bi2MoO6纳米片去构建分层的Bi2MoO6-SOVs@In2S3异质结纳米管。

要点二：系统表征显示分层的中空结构具有较大的比表面积去提供充足的反应活性位，并且支持了氧空位在改善光吸收和促进载流子分离方面的作用，同时验证了两种半导体具有合适的能带结构去促进CO2的光还原。

要点三：结果表明，在可见光照射下。优化的Bi2MoO6-SOVs@In2S3异质结构在光催化CO2还原方面表现出令人印象深刻的性能，CO生成的产率和选择性分别为28.54 μmol g-1 h-1和94.1%，并且在连续光照下具有出色的稳定性。

要点四：密度泛函理论计算表明，氧空位的引入有利于减小带隙去增强光吸收，并且能够充当电子踏板去促进半导体中光生电子的快速转移；同时获得了两种半导体的功函数与XPS的结果相结合支持了半导体之间存在界面电场，这将有利于S型电荷转移机制的形成。

文章链接

Formation of hierarchical Bi2MoO6/ln2S3 S-scheme heterojunction with rich oxygen vacancies for boosting photocatalytic CO2 reduction

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721040341

通讯作者简介

孟凡明教授。

1995年本科毕业于安徽省教育学院，博士师从安徽大学材料科学与工程学院孙兆奇教授。2003年7月加入安徽大学，现为材料科学与工程学院教授，2012年1月至2013年2月在阿肯色大学小石城分校崔景彪教授课题组做访问学者。长期从事新型氧化物材料和纳米材料的研究和开发。以通讯作者身份在Chemical Engineering Journal, Applied Surface Science, Journal of Materials Science & Technology, Journal of the American Ceramic Society, Ceramics International等学术刊物上发表论文60余篇，被引用2000 余次。