Photothermally assisted photocatalytic conversion of CO<sub>2</sub>–H<sub>2</sub>O into fuels over a WN–WO<sub>3</sub> Z-scheme heterostructure
作者:Dali Liu、You Xu、Mengyao Sun、Yi Huang、Yifu Yu、Bin Zhang
DOI:10.1039/c9ta10629d
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achieve an efficient water-based CO2 conversion performance is still highly challenging. Herein, we construct a WN–WO3 Z-scheme heterostructure to exploit the wide solar spectrum for efficient CO2–H2O conversion into fuels (H2, CO, and CH4) without any sacrificial agents. After 5 h irradiation, the yields of H2, CO, and CH4 are 3.0, 1.4, and 1.9 times higher than that of WN, respectively. The activity improvement
将CO 2转化为增值燃料已被认为是解决环境问题和能源危机的有前途的解决方案。但是,光催化CO 2转化效率低。另外,在大多数传统的光催化反应中不能正确利用太阳光谱中的红外光。因此,寻找利用宽广的太阳光谱以实现有效的水基CO 2转化性能的光催化剂仍然是极富挑战性的。在本文中,我们构建了WN–WO 3 Z方案异质结构,以利用宽广的太阳光谱将CO 2 –H 2 O有效转化为燃料(H 2,CO和CH 4),无需任何牺牲剂。照射5小时后,H 2,CO和CH 4的产率分别比WN高3.0倍,1.4倍和1.9倍。活性的提高归因于WN–WO 3异质结构在紫外-可见光照射下的直接Z方案机理。此外,WN-WO 3异质结构还利用太阳光中的红外光通过光热转换产生热量,从而进一步加速了这种转换反应。这项工作为设计过渡金属氮化物/氧化物异质结构提供了独特的视角,并为提高CO 2转化为燃料的性能开辟了一条新途径。