激活二氧化碳分子和促进质子释放从动力学缓慢的水氧化是两个重要的半反应过程,实现有效的太阳能转换二氧化碳到燃料。在这里,提出了一种使用固体碱来修饰具有缺陷的光催化剂的有效途径,旨在同时加速两个反应过程。为了验证这一假设,La2O3在具有氧空位的LaTiO2N的表面上被装饰,实现了二氧化碳还原的CH4产率的两倍增加。突出的活性由以下两个效应产生:(1)作为碱性位点的O 2 - 以CO 2 - 物质的形式有利于CO 2化学吸附,极大地有助于O [BOND] C [BOND] O键的弯曲和CO2分子最低未占分子轨道能量的减少。 (2)LaTiO2N上的氧空位有利于活化H 2 O至吸附的OH,从而有效降低了水氧化反应的屏障,释放了质子。在不同空间位置同时激活CO2和H2O的设计理念可能会提供一种新的策略来抑制有效太阳能转换的反向反应。
——文章发布于2017年7月31日