能源的過(guò)度消耗和二氧化碳的大量排放加劇了能源危機(jī)和環(huán)境污染。光催化CO2還原反應(yīng)可以利用光能將CO2氣體轉(zhuǎn)化成其他高附加值的化工原料,從而同時(shí)解決相應(yīng)的能源和環(huán)境問(wèn)題。然而,常用光催化CO2還原的寬帶半導(dǎo)體催化劑,其光吸收范圍窄、光生載流子分離效率較低,導(dǎo)致其CO2還原性能差。g-C3N4作為一種有前景的光催化材料,它穩(wěn)定性較好、容易制取且具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu),被廣泛研究。但是 g-C3N4光譜響應(yīng)范圍不寬,且其光催化反應(yīng)活性仍需要進(jìn)一步提高。而Cu2-xS作為一種寬光譜響應(yīng)的材料,其**光吸收邊可以到達(dá)近紅外區(qū)域,但其光催化載流子分離效率并不高。
武漢理工大學(xué)張高科教授課題組針對(duì)以上問(wèn)題,通過(guò)將Cu2-xS與g-C3N4進(jìn)行復(fù)合,構(gòu)筑了Cu2-xS/g-C3N4復(fù)合光催化劑。這種方式不僅拓寬了催化劑的光響應(yīng)范圍,而且在Cu2-xS和g-C3N4間形成了緊密的界面接觸,可以為光催化反應(yīng)提供更多的活性位點(diǎn)及促進(jìn)光生載流子的**分離,從而實(shí)現(xiàn)了**全光譜光驅(qū)動(dòng)的CO2還原。相關(guān)成果發(fā)表在近期的Solar RRL(DOI:10.1002/solr.202000326)上。
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