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可见光下通过等离子体金/硒化镉-氧化亚铜分级纳米结构实现高选择性二氧化碳光还原并抑制氢气生成
摘要： 在此，通过完全抑制可见光（λ > 420 nm）照射下的析氢反应，实现了碳产物选择性高达100%的光催化二氧化碳还原反应（CO2RR）。为此，等离子体金/硒化镉哑铃状纳米棒增强了光捕获能力并形成等离子体增强的富电荷环境；外围氧化亚铜为二氧化碳还原提供丰富活性位点并抑制氢气生成，从而提高碳产物选择性。中间层硒化镉作为桥梁传输光生电荷?；谡庑┙?硒化镉-氧化亚铜分级纳米结构（HNSs）的合成，可实现高效的光诱导电子/空穴（e?/h+）分离及100%的CO选择性。此外，CO的2e?/2H+产物可进一步加氢，有效完成二氧化碳到甲烷（CH4）的8e?/8H+还原——其中充足的CO浓度和水还原提供的质子不可或缺。在最优条件下，金/硒化镉-氧化亚铜HNSs展现出优异的光催化活性与稳定性：60小时内CO和CH4的稳定产气速率分别达到254和123 μmol g?1 h?1。
关键词： 光催化二氧化碳还原、等离子体异质结构、可见光、析氢反应
更新于2025-09-23 15:21:01
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形貌定制的TiO?纳米结构及其复合物在先进能源与环境领域的应用：综述
摘要： 具有不同维度（零维至三维）的形貌调控TiO?纳米结构因其独特的物理化学和功能特性，在能源与环境高效应用中展现出优势，例如太阳能驱动的光催化产氢、有机/无机有毒污染物降解、CO?还原为碳氢燃料、太阳能电池、超级电容器及锂离子电池等。然而，TiO?的宽禁带特性及光生载流子快速复合通常限制其在太阳光照射下的整体性能。本综述阐述了形貌调控TiO?纳米结构的制备技术及提升其催化效率的策略。尽管大比表面积和高能(001)晶面暴露的二维/三维TiO?纳米结构能在一定程度上增强光催化效率，但仍需通过表面工程调控电子能带结构、实现可见光敏化及高效电荷分离。本文详细讨论了从零维到三维的TiO?异质结构（HSs），包括金属/非金属掺杂、表面氟化、贵金属等离子体纳米颗粒（NPs）耦合及与窄禁带适配半导体（II型）的复合，系统阐述其合成策略、电荷转移机制及在光催化中的作用。虽然一维TiO?异质结构研究广泛，但本文重点介绍二维/三维体系的关键表面工程新进展——这些策略通过增大比表面积、提升光吸收能力及促进电子-空穴高效分离，最终在先进应用中表现出卓越性能?；诟昧煊蜃钚峦黄疲哪┱雇宋蠢捶⒄狗较?。
关键词： II型异质结构、二维TiO?、三维TiO?、形貌调控的TiO?纳米结构、一维TiO?、可见光光催化、产氢、零维TiO?、等离子体异质结构
更新于2025-09-09 09:28:46